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第一部分轻度认知障碍患者空间导航能力相关的脑白质完整性改变目的:采用基于纤维束空间统计分析方法(Tract-Based Spatial Statistics,TBSS)探索轻度认知障碍(Mild cognitive impairment,MCI)患者脑白质完整性改变,并与其空间导航能力进行相关性分析,以期揭示MCI患者空间导航障碍的白质改变的微观结构基础。方法:病例组来自南京大学医学院附属鼓楼医院的神经内科门诊以认知障碍为主诉的患者,其中诊断为MCI的患者27例,时间为2015年5月到2016年2月,然后通过社区招募正常认知对照组(Normal Control,NC),共24例,其性别、年龄以及受教育程度与病例组无统计学差异。所有被试均进行了计算机模拟空间导航能力测试以及3.0T头颅MRI弥散张量成像(Diffusion Tensor Imaging,DTI)扫描,然后采用PANDA软件对原始数据进行预处理,之后采用TBSS对受试者的部分各向异性(FractionalAnisotropy,FA)图进行全脑非参数统计的比较,以及纤维束FA值与空间导航能力的相关性分析。结果:与NC组相比,MCI组的混合(环境+自我)导航、自我导航及环境导航能力均有下降,其中自我导航能力减退达到统计学差异(t=-2.202,p<0.05)。MCI患者FA值减低的纤维束主要位于双侧上纵束(左侧t=2.950,右侧t=2.950,p<0.05)、双侧下纵束(左侧 t=2.660,右侧 t=2.960,p<0.05),胼胝体束(t=2.090,p<0.05)及双侧扣带束(左侧 t=2.760,右侧 t=2.410,p<0.05),穹窿(t=4.830,p<0.05),双侧皮质脊髓束(左侧t=2.330,右侧t=2.260,p<0.05)。其中,双侧下纵束(左侧 r=-0.338,右侧 r=-0.336,p<0.05)、双侧上纵束(左 r=-0.354,右 r=-0.347,p<0.05)、右侧皮质脊髓束(r=-0.362,p<0.05)和穹隆束(r=-0.369,p<0.05)以及扣带束(左r=-0.395,右r=-0.370,p<0.05)的FA值与自我导航平均误差距离呈负相关关系。环境导航的平均误差距离与双侧上纵束(左r=-0.329,右r=-0.350,p<0.05)、双侧下纵束(左r=-0.349,右r=-0.378,p<0.05)、双侧扣带束(左r=-0.340,右r=-0.406,p<0.05)及胼胝体束压部(r=-0.364,p<0.05)的FA值呈明显负相关关系。结论:本研究通过分析脑白质纤维束FA值和空间导航障碍的相关性,证实了白质微观结构的改变与MCI患者的空间导航能力障碍有一定的关联,进而对日后深入探究有关人类空间导航能力的神经生物学机制奠定了相关基础。第二部分轻度认知障碍患者空间导航能力相关的皮质下核团体积研究目的:探讨轻度认知障碍(Mild cognitive impairment,MCI)患者皮质下核团体积改变的规律,及其与空间导航能力之间的关系,以期揭示MCI患者空间导航障碍的皮层下核团改变的结构基础。方法:选取2016年1月-2016年10月在南京大学医学院附属鼓楼医院神经内科就诊的30例MCI患者和年龄、性别、受教育程度匹配的28例正常认知对照组(Normal Control,NC)进行头颅MRI扫描,采用计算机模拟空间导航系统测试所有被试的空间导航能力。用FreeSurfer 5.3.0软件对3D T1WI MRI图像进行结构分割,软件自动计算出双侧丘脑、尾状核、壳核、海马、苍白球、伏隔核和杏仁体等皮质下核团的体积。然后采用偏相关统计方法来分析被试各皮层下核团体积与空间导航能力行为学评分的关系。结果:与NC相比较,MCI组患者的所有核团体积有轻微萎缩,但没有达到统计学差异。MCI组患者在控制年龄、性别、教育程度及全脑体积后,左侧苍白核体积(r=-0.284,p=0.034)和左侧海马体积(r=-0.265,p=0.048)与混合导航(环境及自我)平均误差距离负相关,提示左侧苍白核体积和左侧海马体积越小,混合(环境及自我)导航能力越差;环境导航平均误差距离与左侧壳核体积(r=-0.305,p=0.022)具有负相关关系,提示左侧壳核体积体积越小,环境导航能力越差。结论:本研究揭示了 MCI患者皮层下核团体积与空间导航能力的关系,丰富了相关的空间导航能力结构基础的研究,对进一步研究空间导航障碍发生的机制有重要价值。