人脑功能是通过功能分化与功能整合两个基本原则进行组织的。随着计算机视觉的快速发展与新的非入侵性影像学手段的引入,人类对自身大脑功能的研究也日臻成熟与系统。本文正是以正电子散射断层成像(PET)的分析为主要内容,从脑功能在代谢上的表现阐述认知障碍对大脑的影响。本文的具体工作体现在如下几个方面：(?)利用静息态PET研究阿尔茨海默病(AD)人与正常人之间的差异以考察老年痴呆对病人大脑功能性的影响为目的,我们利用正电子散射断层成像(PET)技术进行了相关的研究。我们发现患有AD的病人大脑对氟脱氧葡萄糖(FDG)的代谢率比正常人低很多,差异非常显著。而将AD与轻度认知障碍人群(MCI)相比,也发现重叠区域(包括海马勾回,楔前页,中央扣带回,顶下小叶,角回),但是差异程度(t值)并没有AD和正常组相比那么显著。我们发现从正常人到MCI再到AD,功能代谢在上述脑区呈现出一个逐渐下降的趋势,这与很多AD病的研究结果一致。MCI作为一种轻度的记忆和认知性障碍,其严重程度正好介于正常与认知障碍疾病中间。而且从我们的发现中看出,构成认知活动的神经机制中存在一些脑区的激活是不依赖外界刺激的。(?)研究PET能否作为一种手段预测MCI转化为AD的可能性MCI人群的认知能力与正常人存在差异,而且我们发现大部分MCI患者最终会转化为AD。本文中我们探索了MCI中会转化为AD病与最终没有转化为AD病的两组被试之间的差异。结果发现在大脑前额叶与右侧颞叶区域,转化组(aMCI)的葡萄糖代谢率比不转化组(sMCI)’低。我们认为MCI会转化为AD的被试脑功能代谢会呈现一种固定模式的变化。这个发现具有很重要的意义：大多数疾病的生化变化要优先于形态变化,只要通过医学影像手段进行检测代谢就可以提前预测患者是否会转化为AD记忆性痴呆,进行AD的疾病预测,从而在患者MCI初期给予临床药物干预达到延缓,或者是中止这种转化过程。(?)利用静息PET研究BDNF val66met基因的多态性对大脑代谢的影响在本文,我们考察了脑源性的神经营养因(BDNF)生位点val66met的多态性对人脑代谢产生的影响。结果发现在携带met基因的人群与非携带met基因的人群当中脑代谢有很大差异(包括后顶额,海马旁回,侧脑室,杏仁核还有岛叶)。在这些区域中,海马旁回,后顶额叶作为典型与AD显著相关的感兴趣区被发现。这些实验结果将被作为BDNF基因会影响人类大脑的葡萄糖代谢变化的证据,为基因功能的研究提供一个新的视角。