人腦局部功能一致性（ReHo）在整個大腦皮層的分布有很明顯的梯度變化，是標(biāo)明大腦功能邊界的一個指標(biāo)。雖然其在神經(jīng)精神疾病領(lǐng)域已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用并取得了眾多進(jìn)展，近來也被證實(shí)具備很高的重測信度（Zuo XN etc,Neuroimage，2013），但是目前尚不清楚其是否具有明確的神經(jīng)生物學(xué)意義，因而限制了其進(jìn)一步的深入應(yīng)用。中國科學(xué)院心理研究所行為科學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室左西年研究組通過對局部功能一致性(ReHo)的區(qū)域差異、結(jié)構(gòu)形態(tài)學(xué)基礎(chǔ)及功能協(xié)方差網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)研究，發(fā)現(xiàn)了這個指標(biāo)的神經(jīng)生物學(xué)意義。
該研究利用562名正常健康被試的結(jié)構(gòu)及靜息態(tài)功能磁共振成像數(shù)據(jù)，首先繪制全腦毫米精度內(nèi)的二維ReHo、形態(tài)學(xué)指標(biāo)（包括皮層厚度、表面積、平均曲率、溝深、局部溝回指數(shù)）圖譜，然后對皮層上的區(qū)域差異進(jìn)行研究，用以考察腹側(cè)視覺通路、前額葉皮層和后內(nèi)側(cè)皮層的ReHo分布。結(jié)果表明：腹側(cè)視覺通路的局部功能一致性梯度反映了信息處理的復(fù)雜程度或其功能等級（圖1），前額葉皮層網(wǎng)絡(luò)的功能等級分布也吻合其局部功能一致性梯度（圖2），后內(nèi)側(cè)皮層的ReHo分布梯度揭示了其多模態(tài)功能信息整合的程度（圖3）。其次，結(jié)構(gòu)關(guān)聯(lián)分析也發(fā)現(xiàn)ReHo的個體差異與皮層形態(tài)學(xué)個體差異顯著相關(guān)，表明了人腦局部功能一致性具有結(jié)構(gòu)形態(tài)學(xué)基礎(chǔ)。最后，ReHo協(xié)方差網(wǎng)絡(luò)由層級組織（感覺皮層及高級聯(lián)合皮層）明顯的5個模塊組成。上述這些研究結(jié)果在三個成像中心的數(shù)據(jù)上都是完全可重復(fù)的。以上結(jié)果表明，人腦局部功能一致性具有由解剖、發(fā)育及認(rèn)知等多因素共同決定的神經(jīng)生物學(xué)意義。
該研究受國家自然科學(xué)基金(11204369, 81270023, 81171409, 81220108014)、心理所青年基金(Y1CX222005)、國家科技支撐項目(2012BAI36B01)、中科院百人計劃(KSZD-EW-TZ-002)資助。研究成果目前已在線發(fā)表于Brain Structure and Function。
圖1. 局部功能一致性在腹側(cè)視覺通路隨著信息處理復(fù)雜性的升高而減小
圖2. 局部功能一致性在前額葉的網(wǎng)絡(luò)等級分布
圖3. 局部功能一致性在后內(nèi)側(cè)皮層的多模態(tài)信息整合分布
