葡萄糖代谢(18FDG) 动脉自旋标记(AST) 氧消耗 FAIR 解剖联系 扩散张量成像 受体结合与局域苯(并)二氮、多巴胺、乙酰胆碱等核磁共振光谱学 化学分布 动力学建模 基因表达多种同位素示踪化合物 动力学建模中的核磁共振光谱学 (采自 Hernandez-garciae&Jon!des,2002) (1)结构像扫描。常用的结构像扫描技术是对灰质和白质的解剖扫描。MRI 可以对灰质和白质进行分辨率低至1毫米3的详细解剖扫描。这在对两个群体间 的结构差异进行比较时很有用处,如比较精神分裂者与非精神分裂者之间的个体 差异( Andreasen,etal.,1994);还可用于研究练习等变量所导致的脑结构的变 化,如新近一项研究发现,经过大量的空间导向练习后,伦敦出租车司机的海马 后侧核明显变大( Magurie,etal.,2000)。另一种结构像扫描技术是扩散张量成 像(dⅲ fusiontensorimag ing,简称Dn),此技术可用来识别人脑中的白质纤维通 路,这将有助于研究诸如胼胝体等的结构以及这些结构随年龄等变量发生的变 (2)局域脑激活。这可能是PET和iMRI应用最广泛之处。它们常被用来 考察伴随着神经系统活动性改变而发生的新陈代谢和脉管系统某些特性的变化。 通过PET,可以分别测量葡萄糖代谢、氧消耗和局域脑血流量(rCBF)。这 些测量技术中的任何一种都可以使我们作出关于神经系统活动性定位的推断,此 推断是建立在下述假设基础之上,即神经系统的活动性会伴随着新陈代谢、氧消 耗或血流量的改变。而MRI所使用的基于血氧水平的大脑活动成像技术( blood oxygenation level dependent,简称Bold),则对血容量以及整个大脑血液中脱氧 血红蛋白的浓度都很敏感。其基本原理是:在某个区域内脱氧过多的血液会引起 BOLD信号的下降;神经系统的活动性伴随着血流量的增加,而血流量的增加会 稀释脱氧血红蛋白的浓度,并导致BOLD信号的相对增加(Hoge,etal.,1999) (3)解剖联系。扩散张量成像是目前脑成像技术中发展起来的一种用以对 联结各脑区的白质纤维通路进行成像的新方法。现在通常将标准核磁共振成像扫 描仪设定成对水扩散敏感以便评估每个脑区中的水扩散张量( Peled, Gud bianssn, Westin, KikinisaL& Jolesz,1998)。我们可以仅仅将张量看成是对x、y、z三个 方向上的运动的测量(向量则是一种特殊的张量)。研究者所感兴趣的是不同脑 区中张量的形态。在脑室和其他一些流动性空间内,水扩散很容易朝向所有方向 而形成球形的张量:在大脑的边缘和其他区域中,水扩散可能会因受限而朝向 个方向,产生平面的张量:然而,在白质纤维通路附近,水扩散最容易沿着纤维 通路的方向展开,这样便产生了一个沿着纤维通路轴的方向上很大,而在其他方 向上很小的扩散张量。这些线性张量标明了大脑中白质纤维通路的存在及其方解剖联系 受体结合与局域 化学分布 基因表达 葡萄糖代谢（18FDG） 氧消耗 苯（并）二氮、多巴胺、乙酰胆碱等 动力学建模 多种同位素示踪化合物 动脉自旋标记（AST） FAIR 扩散张量成像 核磁共振光谱学 动力学建模中的核磁共振光谱学 （采自 Hernandez-Garcia&Jon!des，2002） （1）结构像扫描。常用的结构像扫描技术是对灰质和白质的解剖扫描。fMRI 可以对灰质和白质进行分辨率低至 1 毫米 3 的详细解剖扫描。这在对两个群体间 的结构差异进行比较时很有用处，如比较精神分裂者与非精神分裂者之间的个体 差异（Andreasen，eta1．，1994）；还可用于研究练习等变量所导致的脑结构的变 化，如新近一项研究发现，经过大量的空间导向练习后，伦敦出租车司机的海马 后侧核明显变大（Magurie，eta1．，2000）。另一种结构像扫描技术是扩散张量成 像（diffusiontensorimaging，简称 DTl），此技术可用来识别人脑中的白质纤维通 路，这将有助于研究诸如胼胝体等的结构以及这些结构随年龄等变量发生的变 化。 （2）局域脑激活。这可能是 PET 和 fMRI 应用最广泛之处。它们常被用来 考察伴随着神经系统活动性改变而发生的新陈代谢和脉管系统某些特性的变化。 通过 PET，可以分别测量葡萄糖代谢、氧消耗和局域脑血流量（rCBF）。这 些测量技术中的任何一种都可以使我们作出关于神经系统活动性定位的推断，此 推断是建立在下述假设基础之上，即神经系统的活动性会伴随着新陈代谢、氧消 耗或血流量的改变。而 fMRI 所使用的基于血氧水平的大脑活动成像技术（blood oxygenation level dependent，简称 Bold），则对血容量以及整个大脑血液中脱氧 血红蛋白的浓度都很敏感。其基本原理是：在某个区域内脱氧过多的血液会引起 BOLD 信号的下降；神经系统的活动性伴随着血流量的增加，而血流量的增加会 稀释脱氧血红蛋白的浓度，并导致 BOLD 信号的相对增加（Hoge，et al．，1999）。 （3）解剖联系。扩散张量成像是目前脑成像技术中发展起来的一种用以对 联结各脑区的白质纤维通路进行成像的新方法。现在通常将标准核磁共振成像扫 描仪设定成对水扩散敏感以便评估每个脑区中的水扩散张量（Peled，Gudbianssn， Westin，KikinisaL &Jolesz，1998）。我们可以仅仅将张量看成是对 x、y、z 三个 方向上的运动的测量（向量则是一种特殊的张量）。研究者所感兴趣的是不同脑 区中张量的形态。在脑室和其他一些流动性空间内，水扩散很容易朝向所有方向 而形成球形的张量；在大脑的边缘和其他区域中，水扩散可能会因受限而朝向一 个方向，产生平面的张量；然而，在白质纤维通路附近，水扩散最容易沿着纤维 通路的方向展开，这样便产生了一个沿着纤维通路轴的方向上很大，而在其他方 向上很小的扩散张量。这些线性张量标明了大脑中白质纤维通路的存在及其方