多年来，学者们一直假设多动症儿童可能存在大脑结构异常。人们想知道这些孩子的大脑发生了什么，使他们的大脑与正常孩子不同，让他们的行为截然不同。更有学者想通过研究了解药物对多动症孩子的影响是什么方面，和普通孩子有什么区别?想要回答以上问题，就必须借助专门的仪器，直接探索儿童大脑的奥秘，对其大脑进行深入研究。

　　近二十年来，随着正电子发射断层扫描(PET)、磁共振成像(MRI)和功能磁共振成像(fMRI)等各种无创脑研究技术的发展，人们开始深入系统地揭示脑结构和功能的特点、发育变化规律和潜在发展。尤其是最近十年，功能磁共振成像的快速发展，为我们研究多动症儿童的脑功能异常提供了有力的武器。利用功能磁共振成像研究大脑功能，大多是让孩子完成特定的认知任务，观察大脑的活动状态。当给孩子的任务不同时，代表大脑活动的图像上显示的激活脑区也是不同的，然后根据局部脑区血流量的变化就可以判断出相应脑区的活跃程度。结果表明，与正常儿童相比，多动症儿童的大脑结构存在差异:多动症儿童大脑的前额叶、胼胝体体积减小，小脑后下蚓部的体积明显减小等。

　　研究发现多动症儿童大脑局部脑血流异常。多动和冲动等行为症状较严重的儿童，额叶和顶叶血流灌注较少;纹状体的灌注普遍减少。在执行同样的认知任务时，多动症儿童特定脑区的活动与正常儿童不同。例如，当儿童执行某项任务时，要求他们突然停止。此时多动症儿童的前额叶后皮质、背外侧前额叶皮质和腹外侧前额叶皮质的激活程度比正常儿童差;而在解决冲突问题时(此时需要先判断问题再反应)，多动症儿童的扣带回前部、背外侧前额叶皮层等部位的激活明显不足。

　　北京大学精神卫生研究所儿童研究室的王玉凤教授带领的研究小组，在多动症儿童脑功能研究方面也取得了许多有价值的成果。我们发现，当多动症儿童根据看到不同单词的提示按下不同的键进行反应时，完成难度大任务时，前额叶、扣带回前部、基底神经节、小脑和右顶下小叶的激活程度较低;完成难度小任务时，前额叶功能低下，而基底神经节、小脑和右顶下小叶的激活程度代偿性增加。

　　多动症儿童的脑功能异常还表现在对治疗药物的反应上。发现给多动症儿童服用利他林(目前治疗多动症中最常用的药物)后，基底节基础血流量下降;有研究人员给多动症儿童和正常儿童服用了利他林后，让他们做需要持续集中注意力的任务，并对这些儿童的脑纹状体区进行了研究，发现利他林可以增强多动症儿童的纹状体活性，但减弱正常儿童的纹状体活性。这说明药物的治疗效应是通过改变大脑的活跃状态来实现的。药物对正常儿童和多动症儿童大脑的影响不一致。

　　所有这些结果表明，当多动症儿童完成特定任务时，正常儿童和多动症儿童的大脑活动存在差异。也许正是这些差异造成了多动症孩子的很多症状。多动症症状的出现是有神经生物学基础的。综上所述，脑功能成像为我们从整体的角度了解多动症儿童的神经生物学基础，探索和发现多动症的病因和发病机制提供很大的帮助。