简介：摘要目的通过基于MRI的机器学习模型来预测吸烟者及健康对照者大脑年龄，进一步探讨吸烟与大脑老化的关系。方法该研究为回顾性研究。数据集1为2014年8月至2017年10月郑州大学第一附属医院募集的男性吸烟者95名［年龄20~50（34±7）岁］和健康对照者49名［年龄20~50（33±7）岁］。数据集2为2010至2015年西南大学成人影像数据库的114名男性健康志愿者［年龄20~50（34±11）岁］。所有受检者均接受高分辨三维 T1WI。基于数据集1和数据集2健康对照者的结构MR图像构建高斯过程回归（GPR）模型和支持向量机模型预测大脑年龄，并通过交叉验证法验证模型性能，计算预测大脑年龄与实际年龄间的平均绝对误差（MAE）、实际年龄和预测大脑年龄之间的相关性（r值），最终筛选出最佳模型。将最佳模型应用于吸烟者和健康对照者预测其大脑年龄。最后以年龄、教育年限及颅内总容积为协变量，通过一般线性模型比较吸烟者和健康对照者的大脑年龄差值（PAD）的差异。结果GPR模型预测大脑年龄（MAE=5.334，r=0.747）优于支持向量机模型（MAE=6.040，r=0.679）。GPR模型预测数据集1的吸烟者PAD值（2.19±6.64）高于数据集1的健康对照者（‒0.80±8.94），差异有统计学意义（F=8.52，P=0.004）。结论基于MRI的GPR模型预测吸烟者及健康对照者大脑年龄性能较好，吸烟者PAD值增加，进一步表明吸烟会加速大脑老化。

简介：摘要目的本研究采用静息态功能磁共振成像(resting-state functional magnetic resonance imaging，rs-fMRI)的技术，分析尼古丁依赖者在静息状态下小脑-皮层间功能连接(functional connectivity，FC)的异常改变。材料与方法通过网络平台招募117例尼古丁依赖者和52名年龄和教育程度相匹配的不吸烟志愿者并采集静息状态功能磁共振成像数据。通过回顾性研究，选取双侧小脑CruspⅠ为感兴趣区(region of interest，ROI)，计算ROI与全脑的功能连接，探究两组小脑-皮层间功能连接的差异。结果与健康对照组相比，尼古丁依赖者左侧小脑CrusⅠ与默认网络(default mode network，DMN)、运动协调和感觉相关的脑区之间的功能连接显著增高(t=3.56，团块体素≥20)。尼古丁依赖者右侧小脑CrusⅠ与皮层的功能连接较健康对照组无显著差异。结论与健康对照组相比，尼古丁依赖者存在多个小脑-皮层间功能连接的异常，强调了小脑的非运动功能，说明小脑参与尼古丁依赖的神经生物学机制并发挥了作用，并在一定程度上解释了尼古丁依赖者自动吸烟行为和认知、注意的缺陷。

简介：摘要目的采用具有时变分析功能的动态功能连接密度（dynamic functional connectivity density，dFCD）探究长期吸烟者全脑和半球水平脑功能网络的动态性改变。方法纳入符合DSM-Ⅳ中关于物质依赖诊断标准的37例长期吸烟者（长期吸烟组），以及年龄、受教育年限与之相匹配的健康对照者47名（对照组），采集静息状态功能磁共振成像数据及一般人口学资料。将全脑功能连接分解为半球间和半球内功能连接，使用滑动窗口方法计算每个体素的全脑、半球间和半球内dFCD值。利用半球内和半球间的标准差进一步量化功能连接动态的时间变异性。采用双样本t检验比较长期吸烟组与对照组间dFCD值的差异。结果与对照组相比，长期吸烟组在左侧岛叶、左侧壳核的全脑dFCD值升高（t=3.99、4.49）。在半球间水平比较中，长期吸烟组在左侧岛叶、左侧壳核的dFCD值较对照组升高（t=3.81、4.33）。在半球内水平比较中，长期吸烟组较对照组左侧岛叶、左侧壳核的dFCD值升高（t=4.20、4.33），与全脑和半球间dFCD值的改变有相似的模式（均高斯随机场校正，体素水平P<0.005，团块水平P<0.05）。结论长期吸烟者左侧岛叶和左侧壳核的功能连接模式的时变性反映了它们与大脑其他区域的异常通信，揭示了半球水平功能连接异常在成瘾机制中可能的潜在作用。

简介：摘要目的利用静息态功能磁共振成像（resting-state functional magnetic resonance，rs-fMRI）技术探讨轻度和重度尼古丁成瘾对大脑伏隔核（nucleus accumbens）定向功能连接的影响，并探究这种异常连接与尼古丁成瘾临床特征之间的关系。方法回顾性收集71例尼古丁成瘾者［依据尼古丁依赖检测量表（Fagerström Test for Nicotine Dependence，FTND）分为轻度尼古丁成瘾组（35例）和重度尼古丁成瘾组（36例）］以及40名健康志愿者（健康对照组）的rs-fMRI数据，采用格兰杰因果分析（Granger causality analysis，GCA）方法，选择双侧伏隔核作为种子点检测与全脑的效应连接，比较3组的有效连接值，并将其与尼古丁成瘾临床特征进行Spearman相关分析。结果与健康对照组相比，尼古丁成瘾组左侧伏隔核到左侧眶部额上回、右侧伏隔核到左侧尾状核、双侧眶部额上回/左侧额中回到左侧伏隔核、右侧眶部额上回/右侧顶下回到右侧伏隔核的效应连接减弱；左侧伏隔核到左侧顶下回、左背外侧额上回，右侧小脑下叶到左侧伏隔核的效应连接增强。与轻度尼古丁依赖组相比，重度尼古丁成瘾组左侧伏隔核到左侧顶下回、左背外侧额上回、左额中回的效应连接增强。在校正年龄、教育程度及灰质体积后，左侧伏隔核到左侧顶下回、左背外侧额上回的GCA值与FTND评分呈正相关（r=0.433，P<0.001；r=0.492，P<0.001）。左侧伏隔核到左背外侧额上回的GCA值与吸烟指数呈正相关（r=0.311，P=0.013）。结论尼古丁成瘾者伏隔核和额顶叶的功能连接改变，且这种改变与尼古丁成瘾者的依赖程度相关。

简介：摘要目的探讨成年男性吸烟者中脑腹侧被盖区(ventral tegmental area，VTA)和黑质(substantia nigra，SN)与全脑静息态功能连接的异常改变，及其与吸烟临床特征的相关性。方法回顾性分析2014年1月至2018年12月招募的131名受试者的静息态功能磁共振数据，其中长期吸烟者(吸烟组)76名，不吸烟者(对照组)55名。选取VTA/SN为种子点，计算VTA/SN与全脑的静息态功能连接(resting-state functional connectivity，RSFC)。基于SPM 12软件，采用独立样本t检验比较吸烟组和对照组RSFC的差异。使用SPSS 22.0软件，采用Pearson相关分析吸烟组RSFC的变化与尼古丁依赖量表(Fagerström test for nicotine dependence，FTND)得分、吸烟指数的相关性。结果与对照组相比，吸烟组VTA与默认网路(default mode network，DMN)相关脑区(后扣带回皮层、右侧楔前叶、双侧颞上回、右侧颞中回、右侧顶下小叶)、边缘系统(右侧边缘叶、右侧角回)、右侧距状裂周围皮层(MNI：x，y，z＝24，－55，－14)、左侧岛叶(MNI：x，y，z＝－35，－11，9)的RSFC较对照组显著降低(GRF校正，体素水平P<0.005，团块水平P<0.05)。以SN为种子点，吸烟组与对照组相比差异无统计学意义(P>0.05)。VTA-左侧颞上回RSFC与吸烟指数、FTND呈正相关(r＝0.243，P＝0.034；r＝0.282，P＝0.014)。VTA-左侧岛叶RSFC与FTND呈正相关(r＝0.316，P＝0.006)。结论成年男性吸烟者中脑边缘系统内及VTA-DMN回路RSFC存在异常改变，这种改变在一定程度上可解释吸烟者奖赏缺乏和情绪调节功能障碍，可为进一步理解烟草成瘾机制提供线索。