發(fā)布時(shí)間：2020-08-22 17:30

【摘要】：青少年時(shí)期是大腦認(rèn)知控制、情緒管理發(fā)育的重要階段,吸煙成癮會(huì)對(duì)青少年的身體和精神狀態(tài)產(chǎn)生毒害作用。隨著影像學(xué)技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用,國內(nèi)外學(xué)者對(duì)吸煙成癮的研究取得了很大的進(jìn)展,但研究結(jié)果大多集中于吸煙成癮者大腦局部腦區(qū)結(jié)構(gòu)和功能的異常變化,關(guān)于全腦網(wǎng)絡(luò)水平的研究結(jié)果并不多。因此,本文從全腦網(wǎng)絡(luò)水平對(duì)吸煙青少年大腦結(jié)構(gòu)和功能網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋵傩缘漠惓Ｗ兓归_研究。首先,本論文采用圖論的分析方法對(duì)被試大腦白質(zhì)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋵傩赃M(jìn)行分析。結(jié)果顯示兩組被試大腦白質(zhì)網(wǎng)絡(luò)都具有高度分化和整合的“小世界”屬性,符合進(jìn)化過程中大腦形態(tài)變化的自然規(guī)律。但與非吸煙青少年相比,吸煙青少年大腦白質(zhì)網(wǎng)絡(luò)全局拓?fù)鋵傩园l(fā)生了顯著的變化:網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)度、網(wǎng)絡(luò)效率增加,特征最短路徑降低。其中網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)度和全局效率與青少年吸煙成癮者的尼古丁依賴程度具有顯著性正相關(guān),特征最短路徑與尼古丁依賴程度呈現(xiàn)顯著性負(fù)相關(guān);此外吸煙青少年大腦部分節(jié)點(diǎn)效率顯著性增加,節(jié)點(diǎn)效率增加的腦區(qū)主要分布在眶額葉,紋狀體和前扣帶皮層。最后我們對(duì)大腦的白質(zhì)網(wǎng)絡(luò)連接采用基于網(wǎng)絡(luò)的統(tǒng)計(jì)方法(Network-based statistic,NBS)進(jìn)行了組間分析,結(jié)果顯示與非吸煙青少年相比,吸煙青少年成癮者大腦白質(zhì)網(wǎng)絡(luò)前額葉和扣帶皮層等腦區(qū)的連接顯著增加。為了進(jìn)一步探究青少年吸煙成癮者大腦功能網(wǎng)絡(luò)的異常變化,我們采用組內(nèi)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)對(duì)吸煙青少年吸煙滿足和12小時(shí)戒斷兩種狀態(tài)的大腦功能網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行了分析。本研究中我們將大腦分為246個(gè)腦區(qū)節(jié)點(diǎn),腦區(qū)之間的皮爾遜(Pearson)相關(guān)系數(shù)作為連接的邊。結(jié)果顯示兩種狀態(tài)的大腦功能網(wǎng)絡(luò)在0.1~0.4的稀疏度范圍內(nèi)均表現(xiàn)出小世界特性,并且大腦全局參數(shù)之間均沒有顯著差異。此外我們對(duì)兩種狀態(tài)的246個(gè)腦區(qū)進(jìn)行了節(jié)點(diǎn)效率分析,結(jié)果顯示相對(duì)于吸煙滿足狀態(tài),吸煙戒斷狀態(tài)下大腦皮層默認(rèn)網(wǎng)絡(luò)、枕葉以及皮下腦區(qū)的杏仁核、伏隔核、蒼白球和丘腦的節(jié)點(diǎn)效率顯著降低。并且發(fā)現(xiàn)丘腦節(jié)點(diǎn)效率的改變量與吸煙青少年主觀渴求分?jǐn)?shù)的改變量呈現(xiàn)負(fù)相關(guān)。該研究結(jié)果從網(wǎng)絡(luò)層次為戒斷誘導(dǎo)吸煙渴求神經(jīng)機(jī)制的研究提供了新的見解。本文采用組間和組內(nèi)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)對(duì)青少年吸煙成癮者大腦白質(zhì)結(jié)構(gòu)和功能網(wǎng)絡(luò)的異常進(jìn)行分析,從大腦復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)水平發(fā)現(xiàn)吸煙青少年大腦網(wǎng)絡(luò)的異常與其行為缺陷之間的關(guān)系。本文研究成果可為吸煙青少年成癮的研究提供一份理論依據(jù)。
【學(xué)位授予單位】：西安電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：R749.6
【圖文】：

西安電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文巴胺的分泌量降低，當(dāng)吸煙者受到外界環(huán)境提示或情緒因素時(shí)，如吸煙圖片或誘惑，精神壓力等，就會(huì)希望迅速補(bǔ)充尼古丁促進(jìn)多巴胺釋放以緩解焦躁不心、失眠等戒斷癥狀。長期反復(fù)的尼古丁刺激會(huì)使大腦形成對(duì)尼古丁依賴的新回路（即大腦的可塑性），即對(duì)尼古丁依賴的獎(jiǎng)賞回路。大腦在尼古丁的反復(fù)下，神經(jīng)元細(xì)胞上的尼古丁乙酰膽堿受體對(duì)尼古丁越來越不敏感，需要更大量古丁才能滿足成癮者對(duì)多巴胺帶來的愉悅感的需求。如此以來吸煙者便陷入一性的循環(huán)并逐漸發(fā)展為煙草成癮者。

圖 2.1 血氧水平依賴（BOLD）原理圖[37]2.3.2靜息態(tài)功能磁共振成像數(shù)據(jù)處理大腦功能磁共振成像一般分為任務(wù)態(tài)功能磁共振成像和靜息態(tài)功能磁共振像（Resting-state fMRI，R-fMRI）。任務(wù)態(tài)功能磁共振是指受試者處于外界刺激某一種任務(wù)中時(shí)，對(duì)受試者采集任務(wù)態(tài)功能磁共振圖像，然后計(jì)算任務(wù)態(tài)和靜息下磁共振信號(hào)的差值，通過差值查看受試者大腦腦區(qū)的激活部位，從而判斷與任相關(guān)的腦區(qū)有哪些。很長一段時(shí)間內(nèi)，研究者們認(rèn)為大腦的激活只有在外界的刺下才能夠被喚醒。近年來越來越多研究表明，當(dāng)人類大腦處于靜息狀態(tài)時(shí)，大腦然會(huì)有大量氧氣的消耗，也就是說即使人們處于靜息狀態(tài)下，大腦神經(jīng)活動(dòng)依然持續(xù)的進(jìn)行。有研究表明，即使大腦處于靜息狀態(tài)下，大腦神經(jīng)元的能量消耗占腦消耗總量的五分之三到五分之四，高出任務(wù)態(tài)下能量的消耗的 20 倍。研究者現(xiàn)這種大腦自發(fā)性的腦區(qū)活動(dòng)對(duì)研究大腦固有特性具有重要意義。靜息狀態(tài)是指受試者不接受任何刺激、保持清醒并且不做系統(tǒng)思維活動(dòng)的一

pG(G)N( )iSs i (2-7)其中 s ( i )是節(jié)點(diǎn) i 所有連接邊加權(quán)連接的總和。（2）小世界屬性（Small-worldness）復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)根據(jù)其網(wǎng)絡(luò)屬性可以分為隨機(jī)網(wǎng)絡(luò)、規(guī)則網(wǎng)絡(luò)以及小世界網(wǎng)絡(luò)。如 2.3所示，規(guī)則網(wǎng)絡(luò)具有較高的局部效率（集群系數(shù)高）和較低全局效率（最短路徑長度較長），與之相反，隨機(jī)網(wǎng)絡(luò)擁有較低局部效率（集群系數(shù)低）和較高全局效率（最短路徑長度較短）。Watts 和他的同事發(fā)現(xiàn)由真實(shí)系統(tǒng)抽象而來的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)具有處于規(guī)則網(wǎng)絡(luò)和隨機(jī)網(wǎng)絡(luò)之間的一種特殊網(wǎng)絡(luò)屬性：小世界特性。具有小世界屬性的網(wǎng)絡(luò)既有規(guī)則網(wǎng)絡(luò)較高全局效率(高聚類特性)，又具有與隨機(jī)網(wǎng)絡(luò)類似的較高局部效率（較短的最短路徑長度），使具有該屬性的網(wǎng)絡(luò)同時(shí)擁有規(guī)則網(wǎng)絡(luò)和隨機(jī)網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢拓?fù)鋵傩�，使信息無論在局部還是在整體水平的傳遞都具有較高的效率。集群系數(shù)（pC ）和最短特征路徑（pL ）是描述小世界屬性的兩個(gè)重要網(wǎng)絡(luò)參數(shù)。

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前1條

1 梁夏;王金輝;賀永;;人腦連接組研究:腦結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)和腦功能網(wǎng)絡(luò)[J];科學(xué)通報(bào);2010年16期

本文編號(hào)：2800951