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第一部分血管性认知功能障碍患者脑灰质不对称性的MRI研究目的目前关于脑不对称性与认知功能障碍之间关系的研究主要集中在阿尔茨海默病（Alzheimer’s disease,AD）和AD相关的轻度认知功能障碍（mild cognitive impairment,MCI）方面。血管性认知功能障碍（vascular cognitive impairment,VCI）包括轻度血管性认知功能障碍（mild vascular cognitive impairment,m VCI）和血管性痴呆（vascular dementia,Va D）,其中m VCI被认为是Va D的前驱阶段,而Va D是继AD后目前第二常见的痴呆类型。本研究的目的是通过基于体素的形态学测量（voxel-based morphometry,VBM）方法,探究VCI患者灰质不对称性的变化及其与认知功能障碍的关系。方法59例皮层下缺血性血管疾病（subcortical ischemic vascular disease,SIVD）患者（无认知功能障碍患者29例,伴认知功能障碍患者30例）和30例正常对照者（normal control,NC）行认知神经心理学评估和多模态磁共振成像（magnetic resonance imaging,MRI）检查,后者包括高分辨率T1加权成像和液体衰减反转恢复序列（Fluid-attenuated inversion recovery,FLAIR）成像。所有受试者均为右利手。首先,使用病变增长算法对脑白质高信号（white matter hyperintensity,WMH）进行分割、填充并计算体积,再应用VBM方法计算双侧半球对称体素的灰质体积不对称性指数（asymmetry index,AI）。采用单因素方差分析（one-way ANOVA）比较三组间人口学特征、认知神经心理学评估结果以及灰质不对称性的差异。统计结果使用非参数无阈值聚类增强（threshold free cluster enhancement,TFCE）方法进行校正,并进行5000次置换（P<0.05,FWE校正）。此外,在控制年龄、性别以及教育年限的情况下进行偏相关分析,以分析AI值与认知神经心理学评估结果之间的关系。结果三组间梭状回和海马旁回的灰质不对称性存在显著差异（F=15.978,P<0.05）。其中,SIVD伴认知功能障碍患者（SVCI）组梭状回和海马旁回的灰质不对称性与NC组（t=4.408,P<0.05）及SIVD无认知功能障碍患者（pre-SVCI）组（t=5.197,P<0.05）之间均有显著差异,而NC组与pre-SVCI组之间在同一区域无显著性差异。更具体地说,在梭状回和海马旁回中,SVCI组表现出明显的向右不对称,而NC组和pre-SVCI组均表现出明显的向左不对称。进一步分析表明,梭状回和海马旁回AI值与MMSE测试（r=-0.515,P<0.001）、AVLT即刻回忆（r=-0.485,P<0.001）、AVLT延迟回忆（r=-0.425,P<0.001）、AVLT再认回忆（r=-0.513,P<0.001）、BNT（r=-0.406,P<0.001）、CFT延迟回忆（r=-0.338,P=0.002）、Stroop1测试（r=-0.410,P<0.001）和Stroop2测试（r=-0.476,P<0.001）的分数呈显著负相关,与TMT结果之间呈显著正相关（TMT-A:r=0.447,P<0.001;TMT-B:r=0.450,P<0.001）。结论与NC和无认知功能障碍的SIVD患者相比,伴有认知功能障碍的SIVD患者在梭状回和海马旁回的灰质体积表现出不同的侧向性。这种灰质不对称性变化可能有助于更好地理解SIVD患者认知功能障碍的机制,且具有作为提示SIVD疾病进展生物学标志物的潜在可能性。第二部分血管性认知功能障碍患者基于体素的镜像同伦功能连接研究目的通过基于体素的镜像同伦功能连接（voxel-mirrored homotopic connectivity,VMHC）分析方法,探究血管性认知功能障碍（vascular cognitive impairment,VCI）患者双侧半球对称体素间同伦功能连接的变化及其与认知功能障碍的关系。方法受试者同第一部分。所有受试者均行认知神经心理学评估和多模态MRI检查,后者包括高分辨率T1加权成像和基于血氧水平依赖（blood oxygen level dependent,BOLD）的静息态功能磁共振成像。应用VMHC方法,计算所有受试者双侧半球对称体素间同伦功能连接。采用单因素方差分析比较正常对照（NC）组、SIVD无认知功能障碍患者（pre-SVCI）组以及SIVD伴认知功能障碍患者（SVCI）组三组人口学特征、神经心理学评估结果以及VMHC之间的差异并进行事后检验。检验结果均使用基于体素的族系误差率（family wise error,FWE）方法进行体素水平的多重比较校正,以校正后P<0.05为差异具有统计学意义。最后,以年龄、性别、教育年限以及平均头动绝对位移（frame-wise displacement,FD）为协变量进行偏相关分析,以分析差异脑区VMHC值与认知神经心理学评估结果之间的关系。结果排除1例BOLD扫描过程中头动过大的受试者,本部分共纳入受试者88例。三组间岛叶VMHC存在显著性差异（F=20.118,P<0.05）。事后检验结果显示,pre-SVCI组（t=4.565,P<0.05）和SVCI组（t=6.305,P<0.05）岛叶VMHC均较NC组显著降低,而pre-SVCI组和SVCI组岛叶VMHC无显著差异。偏相关分析提示,岛叶VMHC值与MMSE测试（r=0.361,P<0.001）、AVLT即刻回忆（r=0.515,P<0.001）、AVLT延迟回忆（r=0.620,P<0.001）、AVLT再认回忆（r=0.604,P<0.001）和Stroop2测试（r=0.464,P<0.001）结果之间呈显著正相关关系,与TMT-A（r=-0.442,P<0.001）和TMT-B（r=-0.510,P<0.001）结果之间呈显著负相关关系。结论与NC相比,SIVD患者岛叶VMHC均显著降低,且岛叶VMHC值与认知功能密切相关。这提示双侧半球对称体素间内源性功能连接的失调可能是SIVD患者认知功能障碍发生的重要机制。第三部分血管性认知功能障碍患者脑功能网络的MRI研究目的采用基于体素的度中心性（degree centrality,DC）分析方法和基于图论的脑网络拓扑属性分析方法,探索血管性认知功能障碍（vascular cognitive impairment,VCI）患者脑功能网络中体素间功能连接以及网络拓扑属性的改变,旨在进一步揭示皮层下缺血性血管疾病（subcortical ischemic vascular disease,SIVD）患者脑功能网络改变引起认知功能损伤的可能机制。方法受试者同第一部分,并对所有SIVD患者进行随访（平均随访时间:498.32±20.03天）。所有受试者均行认知神经心理学评估和多模态MRI检查,包括高分辨率T1加权成像和基于血氧水平依赖（blood oxygen level dependent,BOLD）的静息态功能磁共振成像。随后进行数据分析,步骤如下:（1）采用基于体素的DC分析方法对BOLD成像数据进行处理,计算所有体素的DC值,并使用单因素方差分析比较正常对照（NC）组、SIVD无认知功能障碍患者（pre-SVCI）组以及SIVD伴认知功能障碍患者（SVCI）组三组人口学特征、神经心理学评估结果以及DC间差异;以年龄、性别、教育年限以及平均头动绝对位移（frame-wise displacement,FD）为协变量,应用偏相关分析方法分析DC具有显著差异脑区的DC值与认知神经心理学评估结果之间的关系。（2）采用基于图论的复杂网络分析方法,计算所有受试者脑功能网络的全局网络属性和局部网络属性,使用单因素方差分析比较NC组、pre-SVCI组以及SVCI组三组人口学特征、认知神经心理学评估结果以及脑功能网络拓扑属性间的差异,并使用偏相关分析探索显著差异的网络属性与认知神经心理学评估结果之间是否存在相关性;采用重复测量方差分析比较pre-SVCI组和SVCI组在基线水平以及随访水平的脑功能网络拓扑属性的差异。结果（1）基于体素的脑功能网络DC分析结果显示:三组间左侧岛叶以及双侧感觉运动区DC值存在显著性差异（左侧岛叶:F=18.643,P<0.05;左侧感觉运动区:F=16.742,P<0.05;右侧感觉运动区:F=14.291,P<0.05）。与NC组相比,pre-SVCI组左侧岛叶的DC值显著降低（t=4.252,P<0.05）,SVCI组左侧岛叶以及双侧感觉运动区DC值均显著降低（左侧岛叶:t=5.837,P<0.05;左侧感觉运动区:t=5.749,P<0.05;右侧感觉运动区:t=5.142,P<0.05）。SVCI组左侧感觉运动区DC值也较pre-SVCI组显著降低（t=4.296,P<0.05）。左侧岛叶以及双侧感觉运动区的DC值均与记忆功能、执行功能的评估结果显著相关。（2）基于图论的脑功能网络拓扑属性横向比较分析结果显示:NC组、pre-SVCI组以及SVCI组三组间聚类系数以及右侧中央前回和左侧缘上回的DC值均具有显著差异（聚类系数:F=3.399,P<0.05;右侧中央前回:F=9.830,P<0.05;左侧缘上回:F=11.654,P<0.05）。SVCI组的聚类系数以及右侧中央前回和左侧缘上回的度中心性均较NC组降低（聚类系数:t=3.470,P<0.05;右侧中央前回:t=4.712,P<0.05;左侧缘上回:t=5.304,P<0.05）。聚类系数以及右侧中央前回和左侧缘上回的DC值也与记忆功能、执行功能的评估结果密切相关。基于图论的脑功能网络拓扑属性纵向比较分析显示pre-SVCI组和SVCI组之间无显著性差异。结论SVCI患者脑功能网络不仅出现明显的全局聚类系数的减低,还伴随着感觉运动区域节点度中心性的降低,提示SVCI患者脑功能网络中存在信息传递能力下降以及信息整合能力障碍。脑功能网络拓扑属性的改变可能是SIVD患者认知功能障碍发生的神经机制。