人脑是最复杂、庞大的系统之一,图论理论为脑科学领域的研究提供了新的思路和方法。从网络的角度理解大脑的工作方式,探究脑功能疾病的病理机制具有重要的意义。海洛因成瘾者是一种以戒断、复吸循环为特征的慢性复发性脑病,是我国乃至全世界亟待解决的重大医学和社会问题。强制戒断是中国特有且在国内普遍实施的治疗方式之一。强制戒断时间由原来的1-6月延长至1-3年,期望通过长期的戒断时间来提高戒毒和康复的质量。然而,经过长期强制戒断对海洛因成瘾者大脑功能是否会发生改善是一个重要的问题,这关系到长期的强制戒断是否能有效促进海洛因成瘾者降低复吸率。针对上述问题,本文研究分以下三个部分:(一)海洛因成瘾相关fMRI研究数据采集流程及质量控制海洛因成瘾者大脑进行磁共振数据采集,其过程复杂,影响因素繁多,质量控制显得尤为重要。结合本研究在脑功能神经影像学实验研究数据采集环节中质控的经验教训,重点介绍海洛因成瘾相关fMRI(T2结构像、静息态功能像、高分辨率T1结构像)研究的数据采集方法与流程及数据采集环节的质量控制方法,力求于进一步优化与规范实验流程,提高效率保证数据采集的准确性。(二)海洛因成瘾者大脑功能网络特性的fmri研究研究目的:探讨海洛因成瘾者大脑静息态功能网络特征,从脑网络角度探索海洛因成瘾形成机制。材料与方法:采用ge3.0t功能磁共振对30例海洛因成瘾者(ha组)与29名健康对照者(hc组)进行静息态扫描。运用图论理论构建脑网络,计算两组间小世界特性及节点度,spss19.0进行两样本t检验,差异节点度与吸食海洛因总剂量进行偏相关分析。结果:与hc组相比,ha组小世界特性改变(p<0.05,fdr校正);眶额回度值升高,枕叶等脑区度值降低(p<0.05,fdr校正)。未发现ha组脑网络节点度与海洛因吸食时间存在相关。结论:海洛因成瘾者脑网络具有小世界属性,但拓扑特性发生改变,更趋向于随机网络;对毒品的动机驱动突显性增强,视觉空间注意力下降,为进一步揭示成瘾的神经机制提供了新的思路。(三)强制戒断时间效应对海洛因成瘾大脑小世界网络影像的fmri研究研究目的:强制戒断是我国治疗海洛因成瘾者的主要方式之一,延长戒断时间对成瘾者大脑功能是否有改善尚不明确。探讨不同戒断时间对海洛因成瘾者大脑静息态功能的改变,从脑网络角度探索强制戒断对成瘾者的疗效。材料与方法:采用ge3.0tmri对16名强制戒断11月成瘾者(pa11组)、20名强制戒断6月成瘾者(pa6组)及31名正常对照(hc组)进行静息态扫描。运用图论理论构建小世界脑网络,计算并比较三组小世界特性及节点度,分析差异节点度与戒断时间的相关性。结果:与对照相比,pa11组与pa6组小世界特性(λ)发生改变(p<0.05,fdr校正);在额叶、枕叶、颞叶、扣带回、基底节等脑区节点度值降低(p<0.05,lsd校正)。海马旁回与杏仁核节点度与戒断时间呈负相关(p<0.05)。结论:本研究通过小世界网络理论探讨了强制戒断不同时间对海洛因成瘾者大脑网络拓扑特性及节点度的影响,其结果发现,随着戒断时间的延长,成瘾者大脑网络仍具有小世界特性,但其拓扑结构发生变化并趋向与随机网络;在尾状核、海马、海马旁回、杏仁核及眶额回的节点度降低,表明长期的戒断有助于降低毒品对成瘾者的奖赏刺激,以及成瘾者对毒品的记忆和动机驱动能力,有利于脱毒。综上所述,海洛因成瘾者脑功能网络具有小世界属性,但拓扑结构发生改变,对毒品的动机驱动能力增加。随着戒断时间的延长,成瘾者大脑功能网络仍具有小世界属性,但拓扑特性仍处于异常状态,然而延长戒断时间有助于降低毒品对成瘾者的奖赏刺激,以及成瘾者对毒品的记忆和动机驱动能力,有利于脑功能的恢复,可能成功脱毒。