● 摘要
大脑皮层下灰质核团在人类的情绪处理及认知行为加工中发挥着重要作用，杏仁体和海马是皮层下灰质核团的重要组成部分，通过结构磁共振成像体数据分析方法已经发现杏仁体和海马的体积分别与特质性焦虑和认知行为能力密切相关。三维形状分析能够通过对解剖结构表面建立模型并提取其形态特征，检测到结构三维表面局部形变。然而，目前对于杏仁体、海马的局部形状和特质性焦虑及认知行为能力关系的研究却很少报道。本文采用三维曲面形状分析的方法，建立杏仁体表面形状特征与特质性焦虑水平，以及海马表面形状特征与认知行为能力的相关关系。这对认识皮层下核团的功能分化，进而辅助神经精神疾病的早期诊断具有重要的意义。 本文采集24位健康受试者的大脑MRI图像，采用手动分割方法获得杏仁体、海马的三维结构数据，通过球面调和描述法分别对杏仁体、海马的三维表面进行重建和配准，提取描述杏仁体及海马三维表面形状的度量，最后通过统计分析获得杏仁体三维形状与特质性焦虑及海马三维形状与短时记忆显著相关的区域。结果表明，右侧杏仁体侧核和中心核区域的三维表面形状特征，与特质性焦虑水平呈显著的正相关关系，特质性焦虑水平越高，这些区域越外凸，提示右侧杏仁体表面会随着特质性焦虑水平的提高而发生外凸变化，而海马三维表面未发现和短时记忆水平具有显著性相关关系的区域。此外，本文还对特纳综合征患者的海马形状特征与认知行为能力的关系进行了初步研究，发现和对照受试者相比，患者海马表面局部区域出现内凹形变。本研究对于认识杏仁体子核团的功能分化，及海马子核团的功能及认知障碍疾病的机理提供了重要依据。