1.1 目的及意义

功能性磁共振成像（functionalMagnetic Resonance Imaging, fMRI）是根据测量到的大脑各个区域的耗氧量，来判断某个区域是否处于活动之中，其耗氧量越大，说明活动越厉害。其主要优点为：1）它是一种非介入的技术，可以对特定的大脑活动的皮层区域进行准确、可靠的定位，空间分辨率达到1mm，并且能以各种方式对物体反复进行扫描。2）利用静息fMRI可以研究在不同脑区之间的相关性，脑部在静息状态自发的低频活动的同步化现象广泛存在于听觉、视觉和工作记忆系统内。3）fMRI与弥散张量成像（DTI）、脑磁图（MEG）、经颅磁刺激（TMS）等技术相结合，可以得到更多的脑功能活动信息。

fMRI技术已经在癫痫、阿尔茨海默等疾病临床上有了大量的应用，而在失眠中患者的脑功能和连接的研究，主要是采用弥散张量成像（DTI）对其结构特征的探讨，还缺乏功能连接层面的研究。因此，我们本次设计主要利用fMRI来研究正常睡眠和失眠患者的脑白质功能连接的变化，从而为研究失眠机制和临床医治提供可靠的理论依据。

1.2 国内外的研究现状分析

功能性共振成像技术（fMRI）已经在临床上进行了一系列的研究：2008年Lowe选用健康受试者组与多发性硬化（MS）的病人组作为研究对象。选择左侧感觉运动皮质作为ROI，计算ROI的低频BOLD信号平均时间序列，并与全脑所有体素的低频BOLD信号时间序列作相关分析。结果显示，两侧感觉运动区时间序列相关性大，在MS病人脱髓鞘病变的脑区，由于横向扩散分数的增加，可引起功能连接减弱。同年，Zhou等人对17例偏执狂型精神病病人进行了静息态fMRI与DTI扫描，并以14名健康志愿者作为对照组。以海马前部为ROI，计算种子体素与全脑其他体素的低频BOLD信号时间序列作相关分析。结果显示，与健康志愿者比较，病人组双侧海马间功能连接减弱，而且与情景记忆相关的脑区与海马间功能连接亦减弱。2009年Li等人对老年人大脑半球单侧化减弱进行了研究，通常认为大脑可塑性可以弥补因大脑单侧化减弱而引起的功能改变，但这种功能整合是否存在神经结构连结性改变仍无定论，他们联合应用任务态及静息态fMRI与DTI技术，对14名年轻健康志愿者和17名老年人进行了对比研究。结果现实，老年受试者的左侧大脑半球额叶前部-顶部之间的静息态功能连接保留良好，而联络额叶前部的白质纤维完整性保留良好的是在右侧大脑半球。

在失眠障碍的脑功能成像中，Riemann等首先发现失眠患者的海马灰质体积下降;Altena等发现失眠患者的新皮层不同区域的灰质密度降低；ThomasC.Neylan等首次发现人类失眠的严重程度与海马CA3区/齿状回海马子域的体积减少紧密相关。EunYeon Joo等发现慢性失眠患者的海马体积的萎缩表明了在睡眠断断续续及慢性压力的状态下，齿状回神经的减少以及海马角区域神经元的缺失。海马CA3-4—齿状回区域的萎缩与失眠患者的认知功能受损有关。这个研究结果可能会帮助阐明失眠患者产生认知损害的病理生理学机制。HynnJin Noh等发现原发性失眠患者的海马体体积与失眠持续时间及觉醒指数负相关。原发性失眠患者呈现出明显的注意力、记忆力和额叶功能的损伤，他们的语言和非语言的记忆与海马体体积确切相关。这个研究结果表明，失眠患者长期睡眠不足会损伤记忆和额叶功能，双边海马体积的减少会导致失眠的持续时间及低质量的睡眠。Drrmmond等发现失眠患者在执行认知任务时，任务正激活脑区和任务负激活默认网络的激活程度并不随任务难度的增加而改变，提示失眠患者的认知调控能力异常。李永丽等发现与健康对照组相比，原发性失眠组与PCC功能连接增强的脑区有双侧额上回、双侧中间扣带回;与健康对照组相比，原发性失眠组与PCC功能连接减弱的脑区有左侧枕叶、左侧海马旁回、右侧颞叶。原发性失眠伴中度抑郁组与伴随轻度抑郁组相比，与PCC功能连接增强的脑区有中间扣带回、右侧额中回。原发性失眠伴中度抑郁组与伴随轻度抑郁组相比，与PCC功能连接减弱的脑区有左侧海马旁回。由此表明，原发性失眠组存在脑默认网络异常，揭示原发性失眠组存在明显的记忆力下降的认知功能障碍和情绪调节失常神经机制；Chun-HongLiu等发现与健康组对照相比，失眠组的左腹侧前岛叶、双侧岛叶、左侧丘脑、脑桥表现为减弱的低频波动，而双边枕中回、右中央前回则表现为增强的低频波动。此结果表明，失眠患者的症状与大脑区域的几个重要功能网络的自发活动改变有关，包括岛叶皮质、丘脑的过度反应网络。聂晓等发现原发性失眠患者默认网络亚区功能连接异常，其内侧前额叶—右侧内侧颞叶的功能连接减低，表明这些区域的神经生理活动环路受损，从而引起相应区域的功能改变，这可能与原发性失眠患者的认知功能及情感障碍的神经机制有关。基于EEG-fMRI,Chen等首次发现静息态下失眠患者突显网络的连接强于正常被试。尤其是当被试被提醒尝试进入睡眠状态时，失眠碍患者的突显网络超连接现象显著。这种脑网络功能连接的增强，提示失眠患者脑激活程度可能增高，从而对外界的刺激敏感性更高。BerndFeige等利用EEG-fMRI,观察到了与正常睡眠相比，失眠患者闭眼期间和睁眼期的绝对α波和衰退的α波都很强，提示失眠患者在这期间警觉性较强。