原文链接:What is the best way to identify the motor cortex using fMRI?
- 概要
初级运动皮层
运动皮层映射是最简单最可靠的BOLD/fMRI方法之一。初级运动皮层位于中央前回的额叶，毗邻中央沟（Rolandic fissure），它紧邻初级躯体感觉皮层，并且与之功能相关。在此区域及附近的手术有很高的风险造成瘫痪或失能。因此运动皮层映射是目前应用最广泛的fMRI在术前的应用。
感觉运动皮质的小矮人示意图
由于运动皮层和感觉皮层有很强的互通性，这两个区域通常被统称为初级感觉运动皮层。感觉运动皮层的功能在空间上可以组织为一个侏儒（“小矮人”）的样子，下肢投射到皮层的内上侧，紧接着是躯干，手臂和手，面部映射到横下侧。在感觉运动皮层前面还有一个辅助运动区域，一般认为参与运动的规划和定序。在fMRI的运动实验模式中，同侧丘脑和对侧小脑往往表现出活动，因此认为它们有协调和运动记忆的作用。
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| 右手手指敲击实验得到的BOLD-fMRI参数图。对侧（左侧）初级感觉运动皮质有最强烈的激活。同时注意到双侧的辅助运动区域（绿色箭头）和同侧（右侧）上小脑也有激活。 | ||
不同复杂度的fMRI运动实验模式可以采用，其中的一些在下面的ASFNR中有描述。大多数是组块设计（Block Design），患者交替进行某一种物理运动和等时间的休息。一个完整的运动fMRI检查通常涉及三个不同的解剖区域：手，足，口。手的运动模式有相对简单/双侧的（如握拳或压球），也有更微妙而复杂的（如根据随机的视觉线索顺序敲击单个手指）。下肢运动功能一般用脚趾/脚踝/脚背屈进行测试，面部/口的运动功能一般使用撅嘴和/或摇动舌头进行评估。所有的运动实验模式中都要求告知患者让他们的运动尽可能平稳且局部，不造成头的摇动或颤动，从而最大限度地减少运动相关的fMRI伪影。
高级讨论
中风，肿瘤和脱髓鞘病变如果在运动皮层附近，患者可能非常虚弱，即使一个简单的运动任务如敲击手指也无法完成。同样，一些精神状态改变的患者身体虽然不虚弱却不能按照提示做手，足，面相应的动作。
这些情况下，可以修改运动模式以适应每个患者的具体限制。例如，如果手只是部分失能，敲击手指的模式可以转化为整个拳头紧握或者挤压橡胶球。对完全瘫痪的患者，手部的纯感官刺激（抚摸或刮擦）也可能会引起体感皮质和初级运动皮质的fMRI激活。一些完全瘫痪的患者靠想象运动也会激发感觉运动皮质微弱的BOLD-fMRI响应。最后，静息态fMRI在没有任何外源性刺激或强迫运动的情况下也能够检测到运动皮质的激活。
- 参考材料
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- Tieleman A, Deblaere K, Van Roost D, et al. Preopertive fMRI in tumour surgery. Eur Radiol 2009; 19:2523-2534.
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