學前兒童靜息態(tài)腦功能網(wǎng)絡(luò)研究述評

肖雅瓊，翟洪昌

（廣州大學 教育學院，廣東 廣州 510006）

靜息態(tài)技術(shù)基于大腦中不同低頻信號（<0.1Hz）具有時間上的同步性、波形相似性的特點，用于探討不同腦區(qū)的功能連接。經(jīng)過十幾年的發(fā)展，靜息態(tài)技術(shù)推動了腦功能研究的迅猛發(fā)展，拓寬了研究對象與領(lǐng)域。由于靜息態(tài)數(shù)據(jù)一般在清醒、安靜、無特定外顯任務(wù)的狀態(tài)下采集，這種特殊的采集方法，使得過去不能完成任務(wù)的患者、老年人及學前兒童也能進行腦功能成像研究。對人類早期的靜息態(tài)研究有利于揭示早期腦功能網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展特點與規(guī)律，從而有助于從人類發(fā)展的全過程來認識腦功能網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，而且，通過兒童腦功能網(wǎng)絡(luò)的研究可以為成人理論研究提供證據(jù)。然而，由于學前兒童數(shù)據(jù)難以獲得，目前這方面的研究還很有限，靜息態(tài)研究仍然以成人被試為主，這對于全面了解人類大腦功能加工網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展變化是不利的。隨著靜息態(tài)技術(shù)的成熟與完善，國外一些學者采用該技術(shù)開展了學前兒童腦加工網(wǎng)絡(luò)的實驗研究，主要包括默認網(wǎng)絡(luò)、語言網(wǎng)絡(luò)及視覺網(wǎng)絡(luò)、聽覺網(wǎng)絡(luò)、感知覺運動網(wǎng)絡(luò)等方面，這些研究取得了顯著的成就，為探索人類早期的腦加工發(fā)展提供了神經(jīng)機制方面的依據(jù)。但是，不可否認，以往的研究還存在很多不足，尤其在兒童腦加工網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展理論、研究方向、趨勢與研究方法等方面還存在明顯的不足。

1 默認網(wǎng)絡(luò)

自從Shulman 等人以132個正常成人為被試得到任務(wù)和靜息PET成像，通過比較這些被試在任務(wù)和靜息狀態(tài)下的腦血流變化，發(fā)現(xiàn)任務(wù)狀態(tài)下腦血流普遍下降，默認網(wǎng)絡(luò)才開始被廣泛意識到。[1]大腦的“默認網(wǎng)絡(luò)”是指一系列在目標導向的任務(wù)中表現(xiàn)出神經(jīng)活動下降的腦區(qū)。[2]對默認網(wǎng)絡(luò)的研究已持續(xù)了十幾年，研究技術(shù)從最初的PET，發(fā)展到靜息態(tài)fMRI，研究手段更是多樣化，為更廣泛深入地研究人腦的默認網(wǎng)絡(luò)提供了條件。在靜息態(tài)狀態(tài)下，一些腦區(qū)表現(xiàn)出高相關(guān)性的腦血流（CBF）特性，能夠證實腦加工活動的關(guān)聯(lián)性。特別適合不方便進行外顯作業(yè)的人群，如老人、重病患者、學前兒童等。

“大腦功能的默認模型”這個術(shù)語是由Raichle等人[3]提出，用于描述人類大腦的基線狀態(tài)。從此以后，很多研究者開始致力于用PEI和MRI技術(shù)進一步研究默認網(wǎng)絡(luò)的功能意義。盡管利用不同的神經(jīng)成像方法，如，PEI、靜息態(tài)功能磁共振（rfcMRI），但是，不同的研究卻比較一致地報告了默認網(wǎng)絡(luò)的基本組成。有研究者以成人為被試，發(fā)現(xiàn)了5個不同的靜息態(tài)功能網(wǎng)絡(luò)，包括視覺功能網(wǎng)絡(luò)、視覺空間和情緒加工功能網(wǎng)絡(luò)、感知覺和聽覺加工網(wǎng)絡(luò)、包括背側(cè)頂葉和邊側(cè)前額葉皮層的背側(cè)網(wǎng)絡(luò)以及枕頂下皮層、顳葉皮層和前額下皮層的腹側(cè)網(wǎng)絡(luò)，這5個功能網(wǎng)絡(luò)表明，成人已經(jīng)形成完整的默認網(wǎng)絡(luò)。[4]另一項對成人的研究報告表明，默認網(wǎng)絡(luò)主要包括腹側(cè)/背內(nèi)側(cè)前額葉皮層，后扣帶回/后壓部皮層、頂下小葉，顳葉邊側(cè)皮層以及海馬區(qū)[5]。而對兒童的研究則發(fā)現(xiàn)，默認網(wǎng)絡(luò)包括后扣帶回皮層，內(nèi)側(cè)前額葉皮層，顳葉內(nèi)側(cè)皮層和角回。[6]盡管De Luca等人[4]的研究報告了成人被試已經(jīng)形成完整的默認網(wǎng)絡(luò)，但是，這些研究并沒有揭示默認網(wǎng)絡(luò)的年齡發(fā)展，究竟默認網(wǎng)絡(luò)什么年齡開始出現(xiàn)？人類早期的發(fā)展規(guī)律如何？這些問題都有待于進一步研究。

為了探索默認網(wǎng)絡(luò)的年齡發(fā)展，尤其是在人類早期的發(fā)展，很多學者對此做了研究。Fransson 等人[7]以12名妊娠期為41周的早產(chǎn)兒為研究對象，采集靜息態(tài)數(shù)據(jù)，通過ICA分析，在這些被試中發(fā)現(xiàn)了5個腦加工網(wǎng)絡(luò)，即初級視覺皮層，雙側(cè)感知運動皮層，雙側(cè)聽覺皮層，一個包括楔前葉、邊側(cè)頂葉皮層和小腦的網(wǎng)絡(luò)，以及內(nèi)側(cè)和背側(cè)前額葉皮層結(jié)合在一起的前部網(wǎng)絡(luò)，但是并沒有發(fā)現(xiàn)默認網(wǎng)絡(luò)的存在。由于這個研究是以早產(chǎn)兒為被試，可能并不具有代表性。因此，為了進一步驗證默認網(wǎng)絡(luò)的形成時間，有研究者以2周至2歲足月產(chǎn)嬰幼兒為研究對象，采集EPI數(shù)據(jù)。[8]該研究發(fā)現(xiàn)，新生兒中存在一個原始的和不完全的默認網(wǎng)絡(luò)，包括內(nèi)側(cè)前額葉、右側(cè)枕葉、頂葉、左顳葉、后扣帶回、雙側(cè)額葉等6個腦區(qū)。1歲時，已存在默認網(wǎng)絡(luò)中的10個腦區(qū)，包括腹/背內(nèi)側(cè)前額葉、后扣帶回/后壓部皮層、雙側(cè)顳葉皮層、雙側(cè)頂下小葉、左右海馬等，只有頂葉和雙側(cè)顳下回這3個腦區(qū)沒有發(fā)現(xiàn)；到2歲時，默認網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)與成人相似，而且還包括眶額皮層、前扣帶回，右側(cè)頂葉和頂葉內(nèi)側(cè)，以及雙側(cè)顳上回等6個腦區(qū)。該研究彌補了Fransson 等人[7]在早產(chǎn)兒被試中沒有發(fā)現(xiàn)默認網(wǎng)絡(luò)，以及Fair等人[2]在7～9歲學齡兒童被試中發(fā)現(xiàn)松散的默認網(wǎng)絡(luò)的研究空白，揭示了默認網(wǎng)絡(luò)的形成和發(fā)展年齡，為大腦默認網(wǎng)絡(luò)的出現(xiàn)提供了時間上的新證據(jù)。

2 語言加工網(wǎng)絡(luò)

語言是人類特有的能力，對語言的研究由來已久。早在一百多年前，成人語言加工的神經(jīng)組織就定位在左額下回皮層[9]和顳葉皮層[10]。近年來，隨著腦成像技術(shù)的成熟和普遍應(yīng)用，對語言加工網(wǎng)絡(luò)的相關(guān)研究也越來越多，越來越深入。學者們對學前兒童語言腦加工機制研究產(chǎn)生了極大興趣，開展了學前兒童睡眠狀態(tài)下語言刺激的腦成像實驗。目前還很少有學前兒童靜息態(tài)語言加工網(wǎng)絡(luò)的研究。

十幾年前，有研究者以獼猴為研究對象，通過微電極記錄，在獼猴中發(fā)現(xiàn)了兩個功能不同的通路，即背側(cè)通路和腹側(cè)通路，連接聽覺皮層和前額葉皮層。[11]之后，關(guān)于語言通路的研究引起了研究者的廣泛興趣，尤其是人類語言通路的研究受到極大的關(guān)注和重視。關(guān)于語言加工背側(cè)和腹側(cè)通路的研究以成人被試為主。有研究者用纖維束成像算法處理從一個健康成人中獲得的彌散擴展成像（Diffusion Tension Image，簡稱“DTI”）數(shù)據(jù)，解釋了人腦中主要的白質(zhì)纖維束通路，研究發(fā)現(xiàn)了上級縱向（拱形）纖維束、下級縱向纖維束、上級額-枕（胼胝體下的）纖維束、鉤狀纖維束、扣帶回、胼胝體等。[12]其中，通過鉤狀纖維束連接額下回腹側(cè)部到顳上回（STG）前中部的是腹側(cè)通路；通過上級縱束和弓狀束連接額下回背側(cè)部到顳上回和顳上溝后部的是背側(cè)通路。通過DTI技術(shù)，可以研究語言加工腦區(qū)的白質(zhì)神經(jīng)纖維束的連結(jié)與發(fā)育情況，提供人腦語言加工的相關(guān)信息，因此，被廣泛運用于語言加工研究。另一項研究讓33個成人被試在MRI掃描過程中完成5個事件相關(guān)實驗，結(jié)合功能MRI和獨特的隨機DTI纖維束方法，提取出連結(jié)功能特異的語言腦區(qū)通路，研究發(fā)現(xiàn)了兩個并行的語言加工通路：重復作業(yè)中激活的顳上皮層和前運動區(qū)沿著弓形束/上級縱向束經(jīng)過背側(cè)通路；聽力理解時激活的顳中回和顳下回，以及腹側(cè)前額葉皮層隨端囊經(jīng)過腹側(cè)通路。[13]這兩個語言通路的早期發(fā)展如何，拼音文字的顳葉網(wǎng)絡(luò)及漢語的額中回、右腦網(wǎng)絡(luò)從兒童到成人是如何發(fā)展形成的？漢語的什么因素導致了兩種語言加工網(wǎng)絡(luò)的分離？漢字字形二維特征的假想并未得到實驗證實，也許從兒童早期的語言加工網(wǎng)絡(luò)中可以瞥見端倪。

有研究通過給睡眠狀態(tài)下的2~4歲年幼兒童呈現(xiàn)聽覺刺激（音調(diào)、語言聲音、非語言聲音）發(fā)現(xiàn)，3種不同的聽覺刺激條件都激活了雙側(cè)顳上回/溝和右小腦，而與非語言聲音和音調(diào)刺激條件相比，語言聲音在顳上回/溝、內(nèi)側(cè)額葉和右小腦等腦區(qū)的激活更大。[14]另一個類似的實驗首次研究了1~2歲學前兒童的語言加工，通過與已經(jīng)有了一定詞匯基礎(chǔ)的3歲兒童比較，發(fā)現(xiàn)出生第2年快速的語言獲得除了典型的顳上回語言區(qū)外，還需要額葉、小腦和枕葉的參與。[15]以上兩個實驗都是在兒童睡眠條件下呈現(xiàn)聲音或語言刺激，其中，Redcay等人[15]的研究是第一個采用無藥物鎮(zhèn)靜的1~2歲兒童的語言加工MRI實驗，也是第一次縱向?qū)Ρ妊芯咳祟愒缙诘恼Z言加工模式，對于兒童語言加工早期研究有重要的意義，這兩個研究對探討兒童早期語言加工的思路值得參考，而且實驗?zāi)Ｊ酵耆梢圆捎渺o息態(tài)手段，因此，可以看作是對兒童早期語言加工網(wǎng)絡(luò)研究的嘗試。Zhang等人[16]的研究以44個兒童（新生兒 ~10歲）和30個成人（20~46歲）為被試，獲取靜息態(tài)數(shù)據(jù)，研究發(fā)現(xiàn)人類發(fā)展的第一個5年期間，語言功能不斷成熟與發(fā)展。這個研究不僅從縱向比較了兒童大腦語言功能的發(fā)展，也通過兒童與成人的對比研究了人類語言加工網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展。

近年來，有人發(fā)現(xiàn)，網(wǎng)絡(luò)的功能特征也可以用基于低頻波分析的相關(guān)方法進行研究[17]。由于低頻波動（LFF）（<0.1Hz）振幅代表fMRI測量時BOLD反應(yīng)的整體信號變量的大部分，所以這樣的研究能了解大腦內(nèi)基本的功能連接，這種方法已經(jīng)用于靜息態(tài)研究。近來的一項研究采用低頻波分析進行語言實驗，發(fā)現(xiàn)了一個特定的語言網(wǎng)絡(luò)，而且額下回和顳葉區(qū)存在高相關(guān)的功能連接，包括額下回腹側(cè)部分和顳上溝之間的高相關(guān)，以及接近額下回的額下溝背側(cè)部分和左半球顳上溝后部之間的高相關(guān)。[17]而另一項靜息態(tài)研究以額下回的不同子區(qū)為種子點，在額下回和頂葉區(qū)之間發(fā)現(xiàn)了高相關(guān)的功能連接。[18]但是，對語言實驗中得到的數(shù)據(jù)進行低頻波分析沒有發(fā)現(xiàn)這樣的相關(guān)。這些發(fā)現(xiàn)表明，基于語言刺激的低頻波網(wǎng)絡(luò)與基于靜息態(tài)的網(wǎng)絡(luò)不同。有人借用靜息態(tài)研究中發(fā)現(xiàn)的默認網(wǎng)絡(luò)，將基于語言研究的網(wǎng)絡(luò)稱為“語言默認網(wǎng)絡(luò)”。[19]最近的一項研究采用靜息態(tài)技術(shù)研究了兒童和成人語言默認網(wǎng)絡(luò)的差異，以5~7歲兒童和成人為被試，采用聽覺句子理解范式，研究發(fā)現(xiàn)，成人的默認語言網(wǎng)絡(luò)定位在左半球，但是兒童表現(xiàn)出較強的雙側(cè)性，而且成人的語言網(wǎng)絡(luò)還呈現(xiàn)出額-顳高相關(guān)，兒童到成人默認語言網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展特點表現(xiàn)在：從大腦半球內(nèi)到半球之間連接的發(fā)展隨左半球內(nèi)額葉和顳葉的功能連接而增強。[19]

3 其它靜息態(tài)腦功能網(wǎng)絡(luò)研究

除了默認網(wǎng)絡(luò)、語言加工網(wǎng)絡(luò)等主要的靜息態(tài)腦功能網(wǎng)絡(luò)，人腦中還存在一些其它的網(wǎng)絡(luò)。如，內(nèi)側(cè)和邊側(cè)視覺網(wǎng)絡(luò)、聽覺網(wǎng)絡(luò)、運動網(wǎng)絡(luò)、小腦網(wǎng)絡(luò)、執(zhí)行控制和額-頂葉或背側(cè)視覺網(wǎng)絡(luò)等。

以正常出生嬰兒為被試的研究一致發(fā)現(xiàn)，在人類早期就已經(jīng)存在初級視覺區(qū)、運動皮層、顳葉皮層、小腦、前額葉皮層等網(wǎng)絡(luò)。[7，20]近來的一些研究進一步發(fā)現(xiàn)，在人類發(fā)展的早期就已經(jīng)存在很多網(wǎng)絡(luò)。有研究者用一系列獨立成分分析技術(shù)詳細研究了70個出生在29~43周妊娠期的嬰兒的不同網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，研究發(fā)現(xiàn)，視覺、聽覺、感知覺、運動、默認模式、額頂葉和執(zhí)行控制網(wǎng)絡(luò)以不同的速度發(fā)展，但是，足月產(chǎn)嬰兒出現(xiàn)完整的網(wǎng)絡(luò)，其中的一些網(wǎng)絡(luò)與丘腦結(jié)合在一起[21]。另一項研究采用縱向研究新生兒時期的網(wǎng)絡(luò)發(fā)展特點，以早產(chǎn)和足月產(chǎn)嬰兒為被試，采用基于種子點相關(guān)分析方法，研究發(fā)現(xiàn)，除了丘腦和小腦外，足月產(chǎn)嬰兒中還包括以前早產(chǎn)嬰兒研究沒有報告的感覺運動區(qū)、后扣帶回、枕葉、內(nèi)側(cè)前額葉、邊側(cè)前額葉和顳葉皮層網(wǎng)絡(luò)。[22]

一些研究者從功能連接的角度探討嬰幼兒的腦加工網(wǎng)絡(luò)。有研究用靜息態(tài)fMRI研究年齡為12.8個月的健康嬰兒的感覺運動區(qū)的功能連接，通過組分析觀察到兩個單側(cè)的涉及感知運動皮層的靜息態(tài)腦功能網(wǎng)絡(luò)，但是沒有發(fā)現(xiàn)任何類似成人的雙側(cè)功能連接[23]。另一項研究分析了靜息態(tài)功能連接的模式，以2周~2歲的兒童為被試，選定左右半球的初級運動、感覺和視覺區(qū)在內(nèi)的6個感興趣區(qū)，發(fā)現(xiàn)所有被試的感覺運動區(qū)和視覺區(qū)都存在功能連接，而且功能連接的大腦容量百分比和強度隨年齡持續(xù)增加[24]。另外，也有研究者采用血氧水平依賴（blood oxygen level dependent BOLD）fMRI研究兒童自發(fā)大腦低頻波的連貫性，47個年齡在18~22個月以及36～48個月的兒童參與了實驗，并比較了早產(chǎn)和足月產(chǎn)兒童靜息態(tài)腦功能網(wǎng)絡(luò)的區(qū)別，研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，獨立成分分析產(chǎn)生的靜息態(tài)腦功能網(wǎng)絡(luò)與成人中觀察到的相似[25]。也就是說，與成人中觀察結(jié)果一致的視覺、默認、顳葉和運動網(wǎng)絡(luò)存在于18個月大的嬰兒中，但沒有發(fā)現(xiàn)成人中通常偏側(cè)化的額-頂網(wǎng)絡(luò)。

隨著fMRI技術(shù)的發(fā)展，靜息態(tài)fMRI的研究越來越普遍，除了前面提到的默認網(wǎng)絡(luò)、語言加工網(wǎng)絡(luò)，還涉及多個其它神經(jīng)系統(tǒng)，包括視覺、聽覺、感知覺、運動、小腦、執(zhí)行控制、額-頂葉以及背側(cè)視覺網(wǎng)絡(luò)等。這些網(wǎng)絡(luò)開始在成人被試中發(fā)現(xiàn)，后來的研究者將興趣轉(zhuǎn)移到兒童、嬰幼兒，甚至新生兒，并與成人作比較，擴展了研究思路和研究內(nèi)容。

4 總結(jié)與展望

默認網(wǎng)絡(luò)，語言加工網(wǎng)絡(luò)，以及視覺網(wǎng)絡(luò)、聽覺網(wǎng)絡(luò)、運動網(wǎng)絡(luò)、小腦網(wǎng)絡(luò)、執(zhí)行控制和額-頂葉或背側(cè)視覺網(wǎng)絡(luò)等都是當前學前兒童靜息態(tài)研究的重點。Fransson 等[7]對早產(chǎn)兒的研究沒有發(fā)現(xiàn)默認網(wǎng)絡(luò)，而Fair等[2]在7~9歲兒童中發(fā)現(xiàn)松散連接的默認網(wǎng)絡(luò)，Gao等[8]進一步的研究發(fā)現(xiàn)，人類的默認網(wǎng)絡(luò)在出生時就已經(jīng)存在，到2歲時，就已經(jīng)接近成人的水平。以往關(guān)于語言加工網(wǎng)絡(luò)的研究，主要提出了背側(cè)通路和腹側(cè)通路理論，并將腦區(qū)定位在額下回和顳葉區(qū)域，研究方法有靜息態(tài)fMRI、DTI、LFF等，研究范圍也從成人為主逐漸深入到兒童與成人的比較研究，并取得了很多突破性的研究成果。但是，當前對語言加工網(wǎng)絡(luò)的研究仍然以語言刺激為主，結(jié)合靜息態(tài)技術(shù)研究學前兒童語言加工網(wǎng)絡(luò)的文獻依然很少。

4.1 研究理論的不足

兒童腦功能網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展水平與發(fā)展規(guī)律需要深入研究并逐步建立兒童發(fā)展理論，對于這一點，可以從以下4個方面分析：

（1）從橫斷研究來看，通過實驗證實兒童發(fā)展的水平，包括腦功能連接，哪些腦區(qū)在網(wǎng)絡(luò)中是主導腦區(qū)，以及左右腦偏側(cè)化趨勢，信號特征等。在此基礎(chǔ)上，逐步建立兒童腦功能發(fā)展理論。但是，有的研究只是提出兒童的某個或某些網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)形成，基本形成，等等，并沒有從發(fā)展的角度進行具體分析。

（2）從發(fā)展的角度而言，縱向研究有利于揭示兒童腦加工網(wǎng)絡(luò)發(fā)生、發(fā)展的規(guī)律。如，不同年齡階段主要腦區(qū)的發(fā)展與延伸，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展與變化，這種發(fā)展遵循何種規(guī)律，是單純的增加，還是既有增加又有變換，隨著熟練程度的提高，是否出現(xiàn)功能連接腦區(qū)的減少等，發(fā)展的基本規(guī)律與趨勢如何？但是，已有研究雖然有的選擇了不同年齡的被試，卻很少有對不同年齡進行比較與分析，兒童發(fā)展規(guī)律的研究特別需要加強。

（3）通過兒童腦功能網(wǎng)絡(luò)的研究為成人理論研究提供證據(jù)，或者結(jié)合成人與兒童研究提出腦認知加工理論。比如，顳葉與左額下回的關(guān)系，發(fā)展順序；額下回與額中回的發(fā)展順序；右腦與左額下回在網(wǎng)絡(luò)中出現(xiàn)的順序等等。逐步建立兒童顳葉語言加工理論，額中回及右腦功能理論，控制網(wǎng)絡(luò)、默認網(wǎng)絡(luò)發(fā)展理論等。但是，已有研究聯(lián)系成人方面尚顯不足。

（4）睡眠狀態(tài)下的靜息態(tài)由于較少受到被試行為的干擾，有利于探討全腦究竟有多少功能加工網(wǎng)絡(luò)，有利于對網(wǎng)絡(luò)進行分類，也有利于發(fā)現(xiàn)新的網(wǎng)絡(luò)。并從眾多文獻所涉及的加工網(wǎng)絡(luò)中探索明確能夠反映本質(zhì)特征的加工網(wǎng)絡(luò)，從個體發(fā)生學上建立完整的發(fā)展理論。但是，以往研究尚未對此引起足夠重視。

4.2 研究方法需要進一步完善

第一，實驗設(shè)計上。首先，兒童心理與腦功能研究的特點是討論“發(fā)展”，因此在實驗設(shè)計上需要對不同年齡組進行對照研究。而僅有的幾篇兒童腦成像研究只有兒童與成人的對照[16，26]，很少有學前兒童不同年齡組的對照[27]。兒童腦成像實驗，如果只對一個年齡組進行研究，很難發(fā)現(xiàn)兒童神經(jīng)系統(tǒng)的發(fā)展水平與趨勢。其次，兒童的發(fā)展水平需要以成人為標準，以便科學評價兒童神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)展的程度，以及達到了什么水平。兒童腦成像實驗如果沒有成人作為標準進行對比分析，只憑某年齡組兒童多少腦區(qū)的激活難以判斷兒童神經(jīng)系統(tǒng)的發(fā)展水平。再次，有的兒童實驗組年齡跨度很大[16]，如果作為幾個年齡組進行對比實驗是無可非議的，但是從統(tǒng)計上看是作為一個實驗組，這樣的設(shè)計是不科學的，因為學前兒童不同年齡的差異很大。幾個月或幾年可以作為一個年齡組需要檢索以往行為實驗的文獻而定。

第二，研究對象控制上。國外研究有的采用藥物鎮(zhèn)靜[7]，有的一部分自然睡眠，一部分藥物鎮(zhèn)靜[16]，有的完全采用自然睡眠[8]。無論是否得到道德委員會的許可，采用藥物鎮(zhèn)靜對正常兒童進行實驗都存在道德問題，我們認為應(yīng)該盡量避免使用藥物。

第三，統(tǒng)計方法上。目前的腦成像研究特別重視相關(guān)網(wǎng)絡(luò)的統(tǒng)計，從國外的兒童腦成像文獻來看，網(wǎng)絡(luò)相關(guān)統(tǒng)計尚欠缺。雖然一些研究已經(jīng)采用靜息態(tài)fMRI技術(shù)，但主要是功能連接分析，較少涉及網(wǎng)絡(luò)的相關(guān)統(tǒng)計。一般來說，網(wǎng)絡(luò)由節(jié)點、連線以及相關(guān)程度（即節(jié)點的貢獻率）3個部分組成，缺一不可。如果只有節(jié)點沒有連線，節(jié)點之間的連接關(guān)系，連線的相關(guān)程度都不能確定；如果只有節(jié)點和連線，沒有相關(guān)統(tǒng)計，節(jié)點的貢獻率就不能確定；只有同時包括節(jié)點、連線和相關(guān)程度，才能確定節(jié)點腦區(qū)、節(jié)點之間的連接關(guān)系以及在網(wǎng)絡(luò)中的貢獻。而當前的腦成像研究主要屬于前兩種情況，缺乏對節(jié)點的相關(guān)統(tǒng)計。因此，未來的研究需要重視對腦加工網(wǎng)絡(luò)的相關(guān)統(tǒng)計，并運用于兒童神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)展的研究中。此外，新的統(tǒng)計方法，如灰質(zhì)、白質(zhì)分割能夠有效的克服無關(guān)腦區(qū)的干擾。白質(zhì)是神經(jīng)細胞中的突起部分，而灰質(zhì)是神經(jīng)細胞體的集中部分。由于MR影像存在邊界模糊、噪音干擾及局部效應(yīng)等問題，只有分離出這些腦組織，才能夠有效地減少無關(guān)腦區(qū)的影響，提高數(shù)據(jù)的有效性，從而使結(jié)果更加準確。FreeSurfer和FSL都是新開發(fā)出來的，用于分離白質(zhì)灰質(zhì)的軟件，在進行學前兒童靜息態(tài)研究時可使用這些軟件進行預(yù)處理，使實驗數(shù)據(jù)更加可靠。但是從已經(jīng)發(fā)表的論文來看，尚未將這些分割方法用于學前兒童腦成像數(shù)據(jù)的統(tǒng)計。

第四，從探討的腦區(qū)及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)來看，主要探討了默認網(wǎng)絡(luò)[3，6-8]，語言加工網(wǎng)絡(luò)[16，26]以及視覺、聽覺、運動網(wǎng)絡(luò)[7，20，21]的發(fā)展。但是缺乏對布羅卡區(qū)、威爾尼克區(qū)等經(jīng)典語言加工網(wǎng)絡(luò)，以及頂葉網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)研究。特別是，由于軟件和技術(shù)問題，已有研究尚未對全腦進行所有種子區(qū)的相關(guān)統(tǒng)計。不同年齡段的兒童哪些網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)發(fā)展成熟，哪些網(wǎng)絡(luò)剛剛發(fā)展，什么年齡段哪些網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)達到成人水平等問題都缺乏系統(tǒng)的研究。兒童神經(jīng)系統(tǒng)的發(fā)展需要對全腦所有種子區(qū)進行統(tǒng)計分析，探討兒童時期究竟有多少網(wǎng)絡(luò)及發(fā)展趨勢。

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