腦卒中后手運動相關腦區正負網絡連接的變化：一項靜息態fMRI的研究

詹爽，余秋蓉，尹大志，王鶴瑋，徐國軍，王雪飛，郭苗，孫長慧，朱秉，孫莉敏*，范明霞*

腦連接指的是不同腦區之間相互作用和相互聯系，而腦網絡連接能夠有效地揭示腦功能的組織和整合[1]。通常靜息態功能連接分析方法計算的是不同腦區在低頻段(0.0 1～0.0 8 Hz)的血氧水平依賴(bl ood oxygenation l evel dependent，BOLD)信號時間序列的皮爾森相關性。腦區域之間BOLD信號的時間序列在靜息狀態下能夠表現出正相關或負相關的關系。早期的靜息態功能磁共振成像(resting-state f unctional magnetic resonance imaging，rs-f MRI)研究比較關注的是正相關腦網絡的變化，目前對負相關的討論沒有確切的定論，但是也有不少研究指出靜息態下的負相關也具有病理生理學意義[2-9]。特別是默認模式網絡和背側注意網絡之間的負相關關系已被大家熟知[3-8]。一些關于腦發育和衰老[4-5]、神經或精神疾病[6-7]以及不同的社會任務等[8]研究都發現了默認網絡和背側注意網絡或相關任務正向網絡(突顯網絡和執行控制網絡等)的負相關性改變。有研究提出靜息狀態下的正相關可能意味著功能上的協同作用，負相關則可能意味著功能上的拮抗作用[8]。例如，Kucyi等[9]研究發現靜息狀態下顳頂聯合區與默認網絡之間存在負連接，顳頂聯合區主要負責匯總外部環境的感覺信號(如聽覺、視覺等)，而默認網絡主要在內隱的注意定向中發揮作用，因此它們之間的負相關可能是突出它們之間的拮抗關系。

靜息態功能磁共振成像是了解腦卒中后腦功能重組及代償的一種有效手段[10]。眾多研究表明皮質下腦卒中的運動功能損傷與腦皮質靜息態功能連接改變有關[10]。以位于初級運動皮質中負責手運動的區域(M1)為種子點進行全腦功能連接分析，可以得到分別與其存在功能協同和功能拮抗的兩個正負性網絡。以往的研究在探究卒中后運動網絡連接的改變通常是對M1與全腦功能連接直接進行對比分析[11-13]，忽略了正負網絡連接的變化細節。據筆者所知，目前尚未見有研究對卒中后手運動相關腦區的正負網絡連接的變化分別進行探究，而正負網絡連接的變化與運動功能障礙之間的聯系更不清楚。

因此，本研究擬以一組單側皮質下腦卒中患者為研究對象，探討腦卒中后3～6個月的患者手運動相關腦區的正負網絡連接的改變，并結合腦-行為學分析探究卒中患者異常的功能連接系數與上肢運動功能評分的相關性。研究預期卒中后手運動相關腦區的正負網絡連接的變化模式存在不同，且患者手運動相關腦區的網絡連接的變化與其行為學運動損傷程度有關。

1 材料與方法

1.1 研究對象

本研究為一項前瞻性研究。招募皮質下卒中患者18例作為卒中組，患者來自復旦大學附屬華山醫院康復科。納入標準：(1)年齡18～80歲；(2)首次發病皮層下單側腦梗死或腦出血；(3)發病前為右利手；(4)病程3～6個月；(5)存在單側上肢運動功能障礙；(6)有較好的認知功能，認知功能篩查量表(Mini-ment al St at e Exami nat ion，MMSE)得分≥27。排除標準：(1)MRI掃描的禁忌證或幽閉恐懼癥；(2)嚴重的上肢痙攣；(3)失語、單側忽略和感覺障礙；(4)酒精、藥物濫用或癲癇史；(5)參與任何康復或藥物干預的臨床研究。另外，18名年齡和性別匹配的右利手健康受試者被招募為健康對照組(heal t hy cont r ol s，HCs)，排除神經或精神疾病病史。

腦卒中患者上肢運動功能評分(Fugul-Meyer Assessment of Upper Ext r emit y，FM-UE)由華山醫院康復科1名經驗豐富的醫生在f MRI數據采集的同一天進行評定。這項研究得到了華東師范大學倫理委員會的批準(批準號：HR 393-2020)。

1.2 數據采集

MRI數據使用西門子Tr io 3.0 T MRI成像儀(Er l angen，Ger many)在上海市磁共振重點實驗室(華東師范大學)采集，應用標準12通道相控陣頭部線圈進行射頻脈沖的發射和磁共振信號的接收。在MRI數據掃描過程中，參與者被要求閉上眼睛放松，不做任何特定思考，頭部和身體盡可能保持靜止。所有受試者在掃描前均已簽署知情同意書。

本研究所采集腦成像數據包括高分辨T1、常規T2加權結構像數據和r s-f MRI數據。具體序列及參數如下：(1)高分辨T1加權結構像：采用磁化準備快速自旋回波序列，192層矢狀位掃描，脈沖TR=2530 ms，TE=2.3 4 ms，翻轉角=7°，層厚=1 mm，層間距=0.5 mm，視野(f iel d of view，FOV)=240 mm×240 mm，采集矩陣為256×256，采集時間為6 min 3 s。(2)常規T2加權結構像：采用快速自旋回波序列，30層橫軸位掃描，TR=6000 ms，TE=93 ms，翻轉角=120°，層厚=5 mm，無層間距，FOV=220 mm×220 mm，采集矩陣為320×320，采集時間為1 min 26 s。(3)r s-f MRI數據：采用梯度回波平面成像序列，30層橫軸位掃描，TR=2000 ms，TE=30 ms，翻轉角=90°，層厚=4 mm，層間距=0.8 mm，FOV=220 mm×220 mm，采集矩陣為64×64，采集時間為8 min 6 s，前6 s為空掃。

確認入組卒中患者的病灶為單側且沒有累及到大腦皮質以及健康被試腦內無明顯異常信號(如慢性腦梗死病灶或腫瘤性占位等)。該部分由一名經驗豐富的放射科醫生完成。

1.3 數據預處理

在Matl ab環境下調用DPABI(Data Processing&Anal ysis f or Brain Imaging)軟件包(http：//www.rf mr i.org)對靜息態磁共振數據進行預處理。包括：(1)去除前10個時間點。(2)時間層校正和頭動校正，只有平動不超過2.5 mm，轉動不超過2.5 °的被試才納入后續的分析中；對病灶位于右側半球的9例患者圖像進行左右翻轉，因此所有患者的左半球為病變側。為了避免大腦半球不對稱造成的差異，隨機選擇了9名健康被試的圖像進行翻轉[14]。(3)將校正后的圖像進行組織分割并與各自的T1加權像進行配準，并將配準后的圖像標準化到MNI空間，并對數據圖像進行重采樣，重采樣體素大小=3 mm×3 mm×3 mm。(4)使用8 mm半高全寬(f ul l widt h at hal f maximum，FWHM)的高斯核對圖像進行空間平滑。(5)利用一般線性回歸模型去除頭動信號(使用Fr ist on 24參數)、腦白質信號、腦脊液信號以及全腦的平均信號。(6)對數據去線性趨勢和進行帶通濾波(選取0.0 1～0.0 8 Hz)。

1.4 功能連接的計算

數據經過預處理后，在REST軟件包(Resting-State f MRI Data Anal ysis Tool kit)(http：//www.restf mri.net)中計算時間進程與病灶側(本研究中為左半球)M1種子區的相關的體素，獲得病灶側M1的靜息態正負性功能連接圖，并將其轉換為Fisherz-Scor e(zFC)。左側M1種子區被定義為圍繞預先定義的MNI坐標(-38，-24，58)的6 mm直徑的球體，該坐標是從對手運動任務的神經活動的薈萃分析中獲得的，位于中央溝的嘴壁的“hand knob”區域[15]。人腦是由功能連接定義的大規模靜息態網絡組成的，即大腦空間位置不同的皮質區域之間的自發活動具有時間一致性則可以認定為靜息態網絡[10]。據此，本研究將基于18名健康被試的左側M1全腦功能連接分析獲得的正性和負性功能連接腦圖分別定義為手運動相關的正網絡和負網絡。其中正網絡包含4個節點團塊：左/右側感覺運動皮層(延伸至顳上回)2個團塊和左/右側枕葉皮質2個團塊。負網絡包含12個團塊：左/右側前額葉、左/右側頂葉、左/右側小腦、左/右側顳下回、左/右側楔前葉及左/右側前扣帶回團塊。接著計算每個團塊兩兩之間的功能連接，最后計算了正網絡內4個團塊(6條連接)、負網絡內12個團塊(66條連接)以及兩個正負網絡間(48條連接)的各自功能連接系數的平均值，以此來衡量正網絡內、負網絡內以及兩個網絡間的平均功能連接強度。

1.5 統計學分析

1.5.1 人口學信息分析

使用社會科學統計軟件包(Statistical Product and Ser vice Sol ut ions，SPSS 23.0 )比較對卒中組和健康對照組的性別和年齡分別進行卡方檢驗和獨立樣本t檢驗(統計閾值為P＜0.0 5)。

1.5.2 腦成像數據統計分析

在Mat l ab環境下調用SPM12(St at i st i cal Par amet r ic Mapping)軟 件 包(ht t ps：//www.f il.ion.ucl.ac.uk/spm/sof t ware/spm12)中將對照組和卒中組的正負功能連接圖分別進行了單樣本t檢驗，獲得兩組被試中左側M1的正性和負性功能連接圖，只有通過體素水平(P＜0.0 01，未校正)和簇水平[P＜0.0 5，FWE(f amil y-wise err or)校正]的激活水平才被報告。

同樣在SPM12軟件包中對卒中組和對照組的左側M1的全腦功能連接圖進行雙樣本t檢驗(SPM12軟件分析)，將性別、年齡和頭動作為協變量，以探測卒中組和正常對照組間M1的功能連接的差異，只有同時通過體素水平(P＜0.0 01，未校正)和簇水平(P＜0.0 5，FWE校正)的激活水平才被報告。接著，利用REST軟件提取了兩組在被報告腦區與M1之間的功能連接系數，以便直觀地看出卒中組異常功能連接的正負性，并展示了兩組功能連接系數進行獨立樣本t檢驗。此外，利用MRIcr on軟件將兩組比較有顯著差異的腦區和正常人的單樣本結果進行了疊加，以觀察卒中組異常功能連接是否位于手運動相關的正網絡或負網絡區域。最后，在SPSS 23.0 中對兩組被試正負網絡內和網絡間的平均功能連接系數進行了雙樣本t檢驗(統計閾值為P＜0.0 5)，將性別、年齡和頭動作為協變量，以探究卒中組和健康對照組在正負網絡內以及兩個網絡間的功能連接強度的差異。

1.5 .3 卒中組腦-行為學統計分析

首先，對卒中組M1與全腦的異常功能連接系數與FM-UE評分進行線性回歸分析，將性別、年齡和頭動作為協變量，把通過體素水平(P＜0.0 1，未校正)的結果記為顯著性相關結果。接著，提取與FM-UE評分有相關性結果腦區的功能連接系數，并展示了該連接系數與上肢運動功能評分的皮爾森相關分析結果。最后，對卒中組正負網絡內和兩個網絡間的功能連接強度與FM-UE評分也進行了皮爾森相關性分析(統計閾值為P＜0.0 5)。

2 結果

2.1 人口學信息分析結果

所有患者的人口統計學與臨床信息見表1。卒中組[14例男性，年齡(56.0 ±11.5 )歲，病程(129.0 ±26.6 )d，上肢運動功能評分(41.4 ±9.7 )分]和健康對照組[14名男性，年齡(54.6 ±10.3 )歲]在年齡(t=0.3 7，P=0.7 17)和性別(χ2=0.0 00，P=1.0 00)方面差異無統計學意義。

2.2 腦成像數據結果

單樣本結果顯示，對照組的左側M1與雙側感覺運動皮質、雙側顳上回和雙側枕葉顯著正相關，組成正網絡見圖1A)；而卒中組的病灶側M1(左側M1)與右側感覺運動皮質功能連接減少及與雙側枕葉未見明顯連接(圖1B)。對照組的左側M1與雙側前額葉、雙側頂葉(角回、緣上回和頂下緣角回)、雙側顳下回、雙側楔前葉、雙側前扣帶回以及雙側小腦呈顯著負相關，組成負網絡(圖1C)；而卒中組的病灶側M1與同側前額葉、雙側顳下回以及雙側前扣帶回未見明顯功能連接(圖1D)。

圖1 對照組和卒中組的左側M1的全腦功能連接圖單樣本結果顯示。A：對照組中與左側M1正相關的腦區；B：對照組中與左側M1負相關的腦區；C：卒中組中與左側M1正相關的腦區；D：卒中組中與左側M1負相關的腦區。彩色條表示t值大小。M1：初級運動皮質；L/R-STG：左/右側顳上回；L/R-SMC：左/右側感覺運動皮層；L/R-OC：左/右側枕葉；L/R-PFC：左/右側前額葉；L/R-PC：左/右側頂葉；L/R-ITG：左/右側顳下回；L/R-Cbll：左/右側小腦；L/R-ACC：左/右前側扣帶回；PCUN：楔前葉 圖2 卒中組與對照組左側M1的全腦功能連接圖雙樣本比較結果。A：卒中組功能連接顯著小于對照組的腦區與對照組中正網絡內腦區的疊加；B：卒中組功能連接顯著大于對照組的腦區與對照組中負網絡內腦區的疊加；C：卒中組與對照組比較顯著差異腦區的功能連接系數。M1：初級運動皮質；R-SMC：右側感覺運動皮層；Calcarine：矩狀裂；L-PFC：左側前額葉；L-ITG：左側顳下回。**：P＜0.0 1，誤差線表示均值標準誤差 圖3 卒中組與對照組手運動相關的正負網絡內和網絡間平均功能連接的差異(*：P＜0.0 5，**：P＜0.0 1，誤差線表示均值標準誤差)Fig.1 The one-sample t test results of whole brain functional connetivity map of the left M1 in HCs and stroke group.A:The brain regions that were positively correlated with the left M1 in HCs;B:The brain regions that were positively correlated with the left M1 in stroke group;C:The brain regions that were negatively correlated with the left M1 in HCs;D:The brain regions that were negatively correlated with the left M1 in stroke group.The colored bars represent the value of t.M1:primary motor cortex;L/R-STG:Left/Right superior temporal gyrus;L/R-SMC:Left/Right sensorimotor cortex;L/R-OC:Left/Right occipital lobe;L/R-PFC:Left/Right prefrontal lobe;L/R-PC:Left/Right parietal lobe;L/R-ITG:Left/Right inferior temporal gyrus;L/R-Cbll:Left/Right cerebellum;L/R-ACC:Left/Right anterior cingulate cortex;PCUN:Precuneus.Fig.2 Two-sample t test resultsof the whole brain functional connectivity map of the left M1 between the stroke group and the control group.A:The overlay of the brain regions with significantly lower functional connectivity than that of the HCs in stroke group and the brain regions of the positive network in HCs;B:The overlay of the brain regions with significantly greater functional connectivity than that of the HCs in stroke group and the brain regions of the negative network in HCs;C:The significant differences of functional connectivity coefficients between the stroke group and HCs.M1:primary motor cortex;R-SMC:right sensorimotor cortex;L-PFC:left prefrontal lobe;L-ITG:left inferior temporal gyrus;**:P<0.0 1,the error bar represents the standard error.Fig.3 Functional connectivity differences between the stroke patients and HCs in the intra-network and inter-network of positive and negative network related to hand movement(*:P＜0.0 5,**:P＜0.0 1,the error bar represents the standard error).

卒中組與對照組左側M1功能連接差異比較(圖2和表2)。雙樣本t檢驗結果顯示，卒中組與左側M1的功能連接顯著小于對照組的腦區包括右側中央前后回和雙側距狀裂，均位于正網絡內(圖2A)；其相應功能連接系數分別為0.2 6±0.1 7和-0.0 5±0.1 4，而對照組分別為：0.6 7±0.1 8、0.1 8±0.1 5(圖2C)。而卒中組功能連接顯著大于對照組的腦區包括左側前額葉和左側顳下回，均位于負網絡內(圖2B)；其相應功能連接系數分別為0.0 0±0.1 3和0.0 2±0.1 0，而對照組分別為：-0.2 5±0.1 2和-0.1 7±0.1 1(圖2C)。

表2 與左側M1的功能連接在兩組中有差異的腦區Tab.2 The brain regions showed significant differences in functional connectivity between the stroke group and HCs

卒中組與對照組正負網絡內和兩個網絡間功能連接強度比較結果見圖3。與對照組相比，卒中組正網絡內正性功能連接強度顯著減弱(對照組：0.8 1±0.1 5，卒中組：0.4 8±0.1 8，P＜0.0 1)，負網絡內的正性功能連接強度顯著減弱(對照組：0.3 4±0.1 1，卒中組：0.2 5±0.1 2，P＜0.0 5)，而兩個網絡間的負性功能連接強度也顯著減弱(對照組：-0.4 4±0.1 1，卒中組：-0.3 2±0.1 5，P＜0.0 5)。

2.3 卒中組腦-行為學相關性結果

回歸相關分析結果顯示，只有左側額中回(Br odmann 10區，MIN空間坐標(-27，57，6)與左側M1的功能連接系數與FM-UE評分呈顯著負相關(t=-3.6 5，P＜0.0 1，未校正，體素數為36)，見圖4A；圖4B展示了左側額中回與左側M1的功能連接系數與FM-UE評分的皮爾森相關分析結果(P＜0.0 01)。此外，卒中組的正負網絡內和網絡間的平均功能連接與FM-UE評分無顯著相關(P＞0.0 5)。

圖4 卒中組左側M1和左側額中回的功能連接系數與患者上肢運動功能評分(FM-UE評分)的相關性。A：回歸相關性結果顯示卒中患者左側額中回與左側M1的功能連接系數與上肢運動功能評分(FM-UE評分)呈負相關；B：患者左側額中回與左側M1的功能連接系數與上肢運動功能評分(FM-UE評分)的皮爾森相關性結果展示。M1：初級運動皮質。彩色條表示t值大小Fig.4 The correlation between the FC coefficients of the ipsilesional middle frontal gyrus with the M1 and the FM-UE scores in stroke group.A:Regression correlation analysis showed that the functional connectivity coefficient between the left middle frontal gyrus with the left M1 of stroke patients was negatively correlated with the FM-UE scores;B:Pearson correlation between functional connectivity coefficient of the left middle frontal gyrus with the left M1 and the FM-UE scores.M1:Primary motor cortex.The colored barsrepresent thevalue of t.

3 討論

本研究選擇一組單側皮質下腦卒中患者為研究對象，基于體素水平和感興趣水平的靜息態功能連接分析方法探究手運動相關腦區正負網絡連接的變化及運動障礙之間的關系。研究結果發現，(1)卒中組病灶側M1與全腦的功能連接大于對照組的腦區均出現在手運動相關的負網絡內，而小于對照組的腦區均出現在手運動相關的正網絡內。(2)與正常對照組相比，卒中組手運動相關的正負網絡內和網絡間的功能連接強度均顯著下降。(3)相關性分析顯示，卒中組病灶側額中回與同側M1的功能連接系數與患者的FM-UE評分呈負相關。本研究發現可為進一步理解皮質下卒中后腦功能連接變化提供新的思路。

3.1 正常對照組與手運動有關正負網絡的腦區組成特點

經典解剖學和電生理學研究表明手運動皮質中樞位于M1，而功能磁共振成像更是將M1與手執行運動聯系在一起[16]。任務態f MRI顯示M1與其他腦區的共同激活表明M1是完成手運動任務的整個功能網絡的一部分，而非孤立存在。網絡分析觀點認為，如果分散存在的腦區具有功能活動的時間同步性，這些腦區整體上可被看作構成了一個“內在的功能網絡”[10]。而以M1為種子點的靜息態功能連接分析可以得到分別與M1呈正負相關的兩個反相關腦網絡。

與M1正相關的腦網絡由感覺運動皮質、枕葉和顳上回組成。其中感覺運動皮質是負責運動執行和軀體感覺的大腦神經中樞，枕上回和枕外側回是主要的視覺區域[17]，而顳上回和枕下回則是知覺和動作的背側通路的重要組成部分[18]。在本課題組一項被動手運動的任務態f MRI的研究中，觀察到正常人在進行右手被動運動時感覺運動皮層和顳上回的被激活[19]。該研究沒有觀察到枕葉的激活，可能是因為執行的是被動手運動，因此沒有視覺皮層激活。但是，通常生活中在完成一項運動時難免不會對動作進行觀察，所以筆者認為靜息態下這些與M1功能活動的正相關的腦區可被看作是參與手簡單運動的更廣泛的“執行網絡”。

與M1負相關的腦網絡包括前額葉、頂葉、小腦、前扣帶回、楔前葉和顳下回。其中前額葉是負責運動計劃的腦區，與運動的高級控制有關[20]。后頂葉在更高要求的手復雜運動中參與高級感覺運動協調[21]。小腦是皮質下運動控制通路的重要成分，小腦的主要功能是維持軀體的平衡、協調隨意運動并發揮運動學習作用[22]。扣帶回皮質與運動區(M1、輔助運動區和脊髓等)之間的通路表明它在運動控制中起著重要作用[23]。楔前葉與手指運動的注意控制相關[24]，而顳下回則是運動皮質-丘腦-皮質環路中負責感覺信息整合的重要節點[25]。此外，前額葉皮質、頂葉以及小腦區域與以往研究發現的執行控制網絡重疊，它們參與了自上而下的注意力控制[26]。因此，這些與M1存在負相關同步性的腦區可能構成了手運動的“控制網絡”。

3.2 卒中組手運動相關腦區正負網絡連接的變化特征

與對照組比較，卒中組與病灶側M1的功能連接顯著小于對照組的主要腦區為對側感覺運動皮質，這與先前的許多研究報道結果一致，表明單側皮質下腦卒中病變導致與病變對側腦感覺運動核心腦區的功能連接損傷[11-13]。而卒中組與病灶側M1的功能連接顯著大于對照組的腦區主要涉及同側的前額葉，不過這種與運動高級調控腦區連接的變化通常被認為是對病灶側M1與健側感覺運動皮質功能連接下降的一種代償[11]。筆者注意到，卒中組與病灶側M1功能連接顯著大于對照組的腦區均位于運動控制網絡內(涉及前額葉和顳下回)，而顯著小于對照組的腦區位于運動執行網絡內(涉及中央前后回和枕葉矩狀裂)。這一結果發現清楚表明了皮質下腦卒中導致與手運動直接相關的正常通路(運動控制網絡和執行網絡)的同時受累。

不過，筆者認為將卒中組大于正常對照組的功能連接理解為“功能代償”可能并不合適。其理由如下：首先，依據功能代償的基本理論，腦區功能激活或功能連接增加與行為學良好表現一致，可被認為是“功能代償”；反之，如腦區功能激活或功能連接增加與行為學表現差一致，則被認為是“功能去分化”。“功能去分化”常用于描述老年退化腦內神經網絡分化的特異性減退，多見于前額葉、海馬和初級感覺皮質，與神經性退變、記憶注意力下降及感覺功能缺失有關[27]。一項較早研究發現，老年人與年輕人一樣成功完成復雜肢體協調運動任務時，除了需要典型的運動腦區激活外，還需要前額葉等高級運動調控腦區的參與，而后者的參與完成任務的高質量有關，這被認為是功能代償現象[28]。近期Gr ossner等[29]研究報道，腦外傷患者默認網絡內功能連接增強與完成腦認知任務的質量好具有一致性，故也認為是功能代償。以往腦卒中任務態f MRI研究普遍發現，皮質下腦卒中除了相關感覺運動腦區激活降低外，全腦其他非感覺運動腦區可見多處激活，而后者的異常激活程度常與相關運動功能評分負相關[30]。

本課題組的靜息態f MRI研究也發現非感覺運動腦區功能連接增加越多，往往預示患者的運動功能損傷越嚴重[31]。故將卒中組非感覺運動腦區的異常激活或功能連接增加簡單認為是對感覺運動核心腦區功能受損的“功能代償”的解釋可能難以讓人信服。而依照功能連接的定義，功能連接系數范圍在-1～1，功能連接的絕對值越大表示相關性越強。本研究卒中組功能連接增加的腦區屬于負網絡，其功能連接原本是負相關的，這種功能連接增加實質上是病灶側M1與運動控制網絡的負連接下降。其次，卒中組的這兩個網絡內各自的平均功能連接均顯著下降，而這兩個網絡間顯示的平均功能連接增加也是反映網絡間負連接的降低。這表明除了與M1的功能連接下降受損以外，這兩個網絡自身也出現了功能衰退，反映出這兩個網絡內功能連接緊密性受損和網絡間的功能拮抗作用同時下降。此外，本研究還發現，卒中組病灶側M1與位于負網絡內的同側額中回的功能連接系數與上肢功能評分呈負相關，進一步表明該腦區負連接的減少與運動功能行為學評分的降低是一致的。因此，這種相對于正常對照組的功能連接增加并非相關腦區的“功能代償”，而是負連接的降低和功能退化。

與手運動直接相關的這兩個網絡的功能受損，可以為單側皮質下腦卒中的康復干預進一步指明基本治療方向。筆者推測，促進這兩個受損網絡的功能恢復的治療都會對手運動功能改善起積極作用。事實上，已有許多研究表明，這類患者手運動功能障礙康復治療效果與促進病灶側與健側感覺運動腦區功能連接恢復密切相關[32-33]。例如，近年來興起的經顱磁/電刺激通常選擇興奮病灶側M1和(或)抑制健側M1以促進半球間感覺運動腦區的功能恢復，即達到了改善運動執行網絡功能的目的[33-34]。另一方面，對于如何促進運動控制網絡的恢復，目前似乎還沒有比較一致的觀點和做法。這可能與運動控制網絡包含更加復雜的皮質-基底節-小腦運動控制環路有關[22]。本研究發現運動控制網絡內的前額葉皮質高級調控腦區(額中回)與手運動功能評分呈負相關。該腦區能否作為經顱磁/電刺激刺激作用的潛在靶點，以達到恢復手運動控制網絡功能的目的？這值得研究者們深思和進一步研究證實。

針對這兩個網絡的受損采用相應治療手段促進其功能的恢復，符合腦卒中后功能重組需要恢復已有受損網絡的理念。不過，除了促進與手運動直接相關的運動執行網絡和運動控制網絡的功能恢復外，其他功能代償的腦區或網絡通路來自何方？顯然本研究采用單一種子點功能連接分析難以回答這個問題，故下一步應考慮結合其他與運動相關的多種子點功能連接分析甚至全腦水平的多網絡分析將有助于得到答案。另外，已有研究發現皮質下腦卒中運動功能障礙的功能恢復與皮質脊髓束損傷程度密切相關[35-36]。故以后應將腦微結構損傷(比如皮質脊髓束和胼胝體)、功能連接改變和行為學評價三者結合進一步研究。

本研究還存在一些其他不足之處。(1)本研究入組的腦卒中患者數量較以往的研究[11-14，19]有所擴充，但從統計學意義上來看仍顯不足。因此需要招募更多的患者來驗證相關發現。(2)本研究對卒中患者的腦成像數據進行過左右翻轉，雖然也對相同比例的正常被試的成像數據進行翻轉，但是這個步驟可能忽略了大腦優勢半球對研究結果的影響。需要驗證圖像翻轉的可行性，或者招募更多的被試以控制病灶側這一變量。(3)本研究僅對與手運動有關M1區的正負相關這兩個網絡內和網絡間的平均連接強度進行了初步比較，下一步有必要對這兩個網絡組成的腦區進行細化考察，有可能找到特定腦區功能連接變化與運動行為學改變的關系。

4 結論

本研究基于體素水平和感興趣水平的靜息態功能連接分析方法探究手運動相關腦區正負網絡連接的變化細節，結果發現皮質下腦卒中后與手運動相關腦區的正負網絡連接均顯著下降。尤其是卒中組大于對照組的功能連接并非意味相關腦區的“功能代償”，而是反映了手運動相關腦區之間的負性功能連接降低。本研究有助加深對腦卒中后運動功能障礙的神經病理機制的理解并可對手運動功能障礙的治療康復提供新的參考信息。

作者利益沖突聲明：全體作者均聲明無利益沖突。