健康人工作记忆脑电theta网络因果流研究

目的计算健康受试者工作记忆脑电(electroencephalogram,EEG)网络的因果流,为研究工作记忆大脑信息传递机制提供支持。方法实验数据为18名健康受试者在300次视觉工作记忆的32通道EEGs。应用快速傅里叶变换计算工作记忆时EEGs在各个频段的能量密度,选取能量密度最大的频段为工作记忆的特征频段。计算EEGs特征频段分量之间的因果连接强度DTF,构建因果网络,在计算网络每个节点的DTF加权因果流的基础上,计算额叶、顶叶、颞叶和枕叶4个脑区的(节点)平均因果流,研究工作记忆脑区之间的信息传递特征。结果工作记忆EEGs在theta频段的能量密度最大(911±15μV~2/Hz)。额叶、顶叶、颞叶和枕叶脑区的平均因果流:额叶为0.0033±0.0002,顶叶为0.0005±0.0003,枕叶为-0.0022±0.0004,颞叶为-0.0051±0.0003。结论 theta频段是工作记忆EEGs的特征频段。工作记忆EEGs的theta网络因果源在额叶,因果汇在颞叶和枕叶,提示工作记忆各个脑区的信息传递是从额叶流到颞叶和枕叶。     

基于Granger因果分析的阿尔兹海默病静息态脑电网络连接特性的研究

目的从多通道脑电(electroencephalography,EEG)的功能性连接角度,研究阿尔兹海默病患者在静息态下的脑网络连接特性。方法收集15例AD患者及15例正常对照组的16导脑电数据,对EEGs进行频域Granger因果分析,计算出因果连接矩阵,平均后得到DTFmean。基于连接矩阵构建因果网络,进一步计算网络特征参数全局效率和集群系数来定量分析脑网络的连接特性。结果在alpha,low-beta和high-beta频段,AD组的DTFmean低于正常对照组(P0.05)。在alpha,low-beta和high-beta频段下AD组的全局效率显著低于正常对照组(P0.01);AD组集群系数显著低于正常对照组(P0.01)。结论阿尔兹海默病患者的静息态脑电在alpha,low-beta和high-beta频段的脑网络连接较弱,表明AD患者的脑功能网络相较于正常老年人有所受损。     

基于格兰杰因果的精神分裂感觉门控P50脑网络研究

目的从多通道脑电的功能连接角度,研究精神分裂患者在感觉门控状态下的脑网络连接特性。方法采集10例精神分裂症患者和10例正常受试者的听觉条件测试范式下的脑电数据,利用基于频域格兰杰因果分析的定向传递函数计算各导联间的因果连接矩阵,构建出各频段的功能网络。计算每位受试者的信息流增益并运用图论的方法比较了两组间的差异。结果在high-beta和gamma频段,精神分裂组的DTF_(mean)显著高于对照组(P0.001),精神分裂组的聚类系数显著高于对照组(high-beta,P0.001;gamma,P0.01),精神分裂组的全局效率显著高于对照组(P0.001),精神分裂组的信息流增益与对照组相比存在差异。结论精神分裂患者在感觉门控过程中因果网络在high-beta和gamma频段存在着过连接现象,表明脑区间的连接出现异常。     

基于动态因果模型的视觉工作记忆任务脑效应网络研究

目的从多通道脑电(electroencephalographys,EEGs)的效应连接角度,探究工作记忆的脑网络机制。方法收集15名健康志愿者的32通道脑电数据,通过源定位确定视觉工作记忆任务的激活脑区,在此基础上进行动态因果模型(DCM)分析,计算各连接的超越概率,构建工作记忆脑效应网络。结果双侧顶叶(PAR)到同侧背外侧前额叶(DLPFC)和双侧顶叶(PAR)到同侧额中线皮层(MFC)连接的超越概率大于其它连接。模型中正向连接簇的超越概率EP_forward大于反向连接簇的超越概率EP_backward和横向连接簇的超越概率EP_lateral(P0.01)。结论视觉工作记忆过程中,双侧顶叶与同侧背外侧前额叶、额中线皮层之间有信息交流,顶叶皮层的信息流向前额叶皮层。     

额叶外伤后早期数字工作记忆的fMRI研究

目的:利用功能磁共振成像技术研究额叶外伤后,执行工作记忆任务时脑结构损伤与脑激活功能区的改变。材料和方法:对10例额叶外伤后早期患者(伤后平均31d,其中男性7例,女性3例;平均年龄30.1年)和12例正常志愿者作为对照组(男性7例,女性5例;平均年龄26.9年)分别进行2位和4位数字的正反序工作记忆的实验,使用single-trial设计方法;GE3.0T磁共振机扫描、采集图像,运用AFNI软件包进行数据分析。结果:①正常对照组反序4位数字任务大于正序4位数字脑区有辅助运动区SMA,双侧背外侧前额叶,左侧顶叶,右侧角回;②患者组反序4位数字任务大于正序4位数字的脑区有左侧枕叶;③正常对照组反序4位数字任务大于患者组的部位有左侧DLPFC,左侧角回;正序4位数字大于患者组的部位有左侧枕叶,右侧角回;④患者组反序4位数字任务时大于对照组的部位有楔状回,右侧Broca区;正序4位数字大于对照组的部位有右侧初级运动区MA,右侧额极区。结论:前额叶在脑工作记忆网络中处于重要节点,大脑右侧半球在工作记忆系统中起到巨大代偿作用的脑资源,fMRI提供认知功能损伤的影像学依据,应在临床上发挥更大作用。     

低频脉冲电刺激对小鼠黑色素瘤的抑瘤效应及心肌损伤作用观察

目的观察不同参数的低频脉冲电刺激对B16-F10黑色素瘤小鼠的抑瘤效应,评估其对心脏结构及功能的影响。方法将由B16F10细胞接种产生的荷瘤BALB/c小鼠随机分为4组。治疗组选择场强20V/cm,脉宽1ms,频率分别为10Hz(10Hz组)、20Hz(20Hz组)和25Hz(25Hz组)的脉冲电刺激作用于荷瘤小鼠30min/d,以不用电刺激为对照组(每组10只),治疗时监测各小鼠心电图变化情况。脉冲电刺激荷瘤小鼠7d后比较各组肿瘤体积及生存期的变化,HE染色观察肿瘤及心脏组织形态学变化,免疫组化法比较各组小鼠肿瘤组织中S-100B蛋白的表达变化,ELISA法检测小鼠血清肌钙蛋白T(c Tn T)及肌酸激酶同工酶(CK-MB)的水平变化。结果低频脉冲电刺激治疗15d后,10Hz组、20Hz组和25Hz组的肿瘤体积分别为463.0±33.0、248.6±34.6和229.9±15.9mm3,显著小于对照组(2027.0±133.4mm3,P<0.05),且20Hz组生存率延长率(67.4%)明显高于10Hz组(15.5%)和25Hz组(8.8%);随着频率增加,S-100B蛋白表达依次减少;25Hz组小鼠心律失常评分及血清c Tn T、CK-MB水平显著高于对照组(P<0.05);10Hz组和20Hz组小鼠心律失常评分及血清c Tn T、CK-MB表达与对照组比较差异无统计学意义(P>0.05)。结论低频脉冲电刺激对小鼠黑色素瘤具有抑瘤作用,在20V/cm、20Hz时抑制作用最强,且不影响小鼠正常的心电活动。     

注意力缺陷多动障碍儿童静息态脑电 theta-gamma相位幅度耦合研究

目的从theta-gamma相位幅度耦合因果脑网络角度探讨注意力缺陷/多动障碍(ADHD)儿童可能的神经电生理机制。方法22例ADHD儿童作为病例组,14例健康儿童作为对照。采集两组受试者静息态脑电,使用平均向量长度方法计算所有导联对间theta节律相位对gamma节律幅度的耦合值,分别构建两受试组的因果连接脑网络,使用非参数检验分析两受试组间的耦合差异。结果 ADHD组导联内的耦合强度减弱,Fp1、Fp2导联内的耦合强度显著低于对照组(P0.05)。两组受试者导联内的耦合强度与其作为幅度导联被其他脑区耦合的平均强度具有极强的正相关关系(对照组rs=0.863,ADHD组rs=0.787,均P0.001)。对照组以左额区(Fp1、F3)、右枕区(O2)被其他脑区耦合为主,而ADHD组则以枕区(O1、O2)被其他脑区耦合为主。与对照组相比,ADHD组前额区(Fp1、Fp2)被其他多个脑区耦合的强度显著降低,同时还存在脑区内和脑区间耦合模式转变。结论前额区为主的多个脑区内耦合减弱,前额区被其他脑区耦合减弱,被耦合中心部分转移等因果脑网络异常,以及相位幅度耦合模式的转变可能是ADHD儿童静息态脑电特有的神经电生理特征。     

基于三重网络模型的酒精依赖患者静息态动态功能连接分析

目的:探讨酒精依赖(AD)患者静息态三重网络(中央执行网络、突显网络、默认模式网络)动态功能网络连通性(dFNC)的变化。方法:于2020年2月-2021年3月采集15例酒精依赖患者和15例健康志愿者(正常对照组)的静息态fMRI数据。对预处理后的fMRI数据进行独立成分分析以获得大脑网络成分,并通过滑动窗口方法生成大脑网络的动态功能连接矩阵。并对所有dFNC矩阵应用k-means聚类算法确定大脑网络连接模式,获得受试者脑网络的时间属性。最后,使用斯皮尔曼相关分析评估异常时间属性(时间分数、平均停留时间、转换次数)与酒精依赖量表(ADS)评分之间的关系。结果:最终将15例志愿者和12例AD患者纳入本研究,并通过聚类分析得到四种重复出现的功能连接状态。与对照组相比,AD组在弱连接状态下花费时间较长,但在中央执行网络和突显网络之间的强连接状态下花费时间较少(P均<0.05)。双样本t检验结果显示,AD患者中央控制网络内的IC38与IC49之间的功能连接显著增强(P<0.05,FDR校正)。结论:AD患者中央执行网络的功能连接发生了变化,本研究为探索酒精依赖的复杂神经病理学机制提...     

植物态患者脑功能网络变化的研究

目的探讨植物状态患者脑网络功能连接的改变,揭示造成患者植物状态的可能机制。方法对经临床确诊的7例植物态患者和7例正常志愿者行磁共振静息态BOLD序列扫描,应用f MRI工具包进行全脑静息态功能连接分析,与正常志愿者进行统计学比较,提取具有统计学差异的脑功能区,分析功能区网络连接的变化。结果与正常对照组相比,植物态患者双侧顶上小叶间、双侧枕叶皮质间、左侧顶上小叶与右侧颞下回、左侧楔前叶与右侧额中回、左侧枕叶皮质与右侧梭状回、双侧扣带回间、左侧顶下小叶与右侧小脑半球间,功能连接增加(P0.05)。结论静息态患者默认网络连接增加,与执行网络相互拮抗,不仅揭示了患者处于植物态的机制,并为植物态患者唤醒治疗提供了可能的理论基础。     

帕金森病执行控制网络对运动调节作用的动态功能连接研究

目的:基于静息态功能MRI(rs-fMRI)探讨帕金森病(PD)患者执行控制网络与运动相关脑网络之间动态功能网络连接性(dFNC)的变化及其临床意义。方法:采集50例PD患者和50例健康志愿者(对照组)的脑rs-fMRI数据,采用独立成分分析法(ICA)提取执行控制网络、感觉运动网络、小脑网络和基底神经节网络的成分,基于滑动窗口相关法,采用k-means聚类法识别各网络中可重复出现的瞬时功能连接模式,评估各独立组分之间功能连接性的动态变化,计算PD患者动态功能连接的时间特性,即时间分数、平均滞留时间、转换次数与帕金森病统一评分量表的第Ⅲ部分(UPDRS-Ⅲ)评分之间的关系。结果:经动态分析得到执行控制网络、感觉运动网络、小脑网络和基底神经节网络的5种重复出现的功能连接状态,其中状态3的停留时间更长(t=2.192,P<0.05),整体呈现较为紧密的连接状态。PD组与对照组之间在状态3时的网络间功能连接有显著差异(t=2.745,P<0.05)。相比于对照组,PD组中执行控制网络(IC25)与基底神经节网络(IC19)和小脑网络(IC28)之间的功能连接减少(t=-2.436...     

蓝黄视野联合图形视觉电生理检查在原发性开角型青光眼早期诊断中应用

目的探讨蓝黄视野和图形视觉电生理检查在原发性开角型青光眼早期诊断中的敏感性,为临床早期诊断提供依据。方法选择36例(52眼)可疑青光眼患者和32例(54眼)正常对照者进行蓝黄视野(B/YP)、图形视网膜点图(P-ERG)和图形视网膜诱发电位(P-VEP)检查。B/YP采用Humphrey-750型全自动电脑视野计进行检查,P-ERG和P-VEP采用RETIscan和RETI-port视觉电生理检查系统进行检测。结果 (1)可疑青光眼组中全视网膜光敏度均值为(16.39±3.26)d B,正常对照组的全视网膜光敏度均值为(21.65±2.14)d B,两组比较,差异有显著统计学意义(t=3.62,P<0.01)。可疑青光眼组的平均缺损值为(4.32±2.18)d B,正常组的平均缺损值为(2.85±1.83)d B,两组比较,差异有显著统计学意义(t=2.45,P<0.05)。(2)可疑青光眼组的N95振幅值为(8.16±2.53)μV,峰时值为(96.75±11.29)ms,正常对照组的N95振幅值为(9.82±2.25)μV,峰时值为(91.43±9.63)ms。振幅值与峰时值两组间比较,差异均有显著统计学意义(t=4.69,t=3.15,P<0.01)。(3)可疑青光眼组P100振幅为(8.73±2.54)μV,正常组的振幅为(10.58±2.26)μV。两组比较,差异有显著统计学意义(t=3.48,P<0.01)。可疑青光眼组P100的潜伏期为(102.36±3.29)ms,正常对照组的潜伏期为(98.28±2.75)ms,两组比较,差异有显著统计学意义(t=2.24,P<0.05)。结论 B/YP检查能发现白/白视野(W/WP)尚不能检出的视野缺损,PERG和PVEP对青光眼的早期变化有较高的敏感性,蓝黄视野检查联合图形视觉电生理对原发性开角型青光眼的早期诊断有较高的应用价值。     

TIPS术后脑默认网络的静息态功能磁共振成像研究

目的：运用静息态功能磁共振成像（rs—fMRI）研究经颈静脉肝内门体分流术（TIPS）对肝硬化患者脑默认网络（DMN）的影响。方法：10例拟行TIPS治疗的肝硬化患者（患者组）和10例正常对照者（对照组）纳入本研究。10例正常对照者及10例患者术前、术后（平均8天）均行rs-fMRI。利用独立成分分析方法分离得到各受试者的默认网络脑区,采用单样本t检验对患者术前和对照组进行组内分析,观察各自的DMN空间分布模式;分别对患者TIPS术前与正常对照组、患者TIPS术后与术前的DMN功能连接进行组间比较,观察静息状态下脑默认网络的改变情况。结果：TIPS术前肝硬化患者和正常对照组均显示出典型的静息态脑默认网络空间分布模式。与正常对照组相比,TIPS术前肝硬化患者默认网络脑区功能连接既有降低也有增高,降低脑区包括左侧额中回背外侧、双侧顶下小叶及颞叶;增高的脑区主要位于双侧后扣带回、楔前叶及内侧前额叶。与TIPS术前相比,患者术后出现双侧楔前叶及角回功能连接增强,而后扣带回及内侧前额叶功能连接度减低。结论：静息状态下,TIPS术后早期肝硬化患者脑默认网络功能连接即出现改变,既有功能连接减低也有增强,提示TIPS对肝硬化患者脑默认网络既有功能损伤又有代偿机制。     

肾移植术后脑默认网络和认知功能变化的研究

目的:采用静息态功能磁共振成像(rs-fMRI)研究肾移植对终末期肾病患者脑默认网络(DMN)的影响.方法:21例拟行肾移植手术的终末期肾病患者(患者组)和22例健康志愿者(对照组)纳入本组研究.22例健康志愿者及21例患者术前、术后(平均38d,范围25～69d)均行rs-fMRI检查.利用独立成分分析方法分离得到各受试者的默认网络脑区,采用单样本t检验对患者术前和对照组进行组内分析,观察各自的DMN空间分布模式;分别对患者肾移植术前与正常对照组、紧移植后与术前DMN功能连接进行组间比较,观察静息状态下脑默认网络的改变情况.结果:肾移植术前患者组和正常对照组均显示出典型的脑默认网络空间分布模式.与正常对照组相比,肾移植术前患者组默认网络脑区功能连接既有降低也有增高,降低脑区包括双侧额上回、双侧海马旁回、右侧颞中回及颞上回;增高脑区主要位于双侧楔前叶、双侧顶下小叶及内侧前额叶.与肾移植术前相比,肾移植术后患者出现右侧颞中回、双侧内侧额上回及额上回功能连接的增强.结论:终末期肾病患者肾移植术后早期即出现脑默认网络功能连接的增强,提示肾移植可改善终末期肾病患者默认网络脑区的功能.     

轻微型肝性脑病患者空间工作记忆的fMRI研究

目的采用行为学和血氧依赖水平功能磁共振成像(BOLD-fMRI)方法探讨轻微型肝性脑病患者空间工作记忆损伤的脑神经机制。资料与方法从符合肝硬化诊断的40例患者中筛选出轻微型肝性脑病患者12例与正常对照者12名进行n-back任务负载下的脑fMRI扫描,以AFNI软件对fMRI数据进行定位定量分析。结果 (1)轻微型肝性脑病患者在三种任务负载下的正确率明显低于正常对照组,平均反应时间亦明显延长,两组差异具有显著性(P<0.001)。(2)fMRI结果发现,在n-back任务负载下,两组被试共同激活的脑区包括双侧前额叶(PFC),前运动区(PreMA),辅助运动区(SMA)及双侧顶叶(PA),且以右侧大脑半球优势为主。对这些感兴趣区进行定量分析发现,正常对照组这些脑区均表现出了和记忆负载相关的负载效应,而轻微型肝性脑病组只在双侧前运动区及双侧顶叶发现了这种负载效应。组间比较发现,在n-back任务负载下轻微型肝性脑病患者大部分工作记忆相关脑区的激活强度均比正常对照组小。结论轻微型肝性脑病患者存在空间工作记忆损伤,双侧前额叶、前运动区、辅助运动区及双侧顶叶功能减弱是空间工作记忆损伤的机制之一。     

心算任务复杂度对脑电theta,alpha和beta波的影响

目的以1Hz为频宽单位比较两种复杂度心算任务下4～30Hz范围的脑电功率谱,分析其与文献中以经典脑电波段划分所得结果的关系。方法14名健康志愿者完成两种复杂度的心算任务,同步采集其脑电数据。对前额和顶叶区域内10个代表性通道预处理后的脑电数据采用Welch算法实现谱估计,相对基线期做归一化处理,获得两种复杂度心算任务下的相对功率谱密度,并逐一配对t检验每1Hz频宽单位内功率谱差异的显著性。结果前额和顶叶区域能体现心算任务复杂度差异的脑电信号精细频率范围分别为10～25Hz和9～25Hz(P0.05)。结论较高频段alpha波和较低频段beta波能较好地表征心算任务的复杂度,以1Hz为频宽单位对脑电功率谱的精细区间分析是对基于经典脑电节律划分分析的一种补充。     

轻度认知障碍病人脑铁沉积的定量磁敏感图研究

目的采用定量磁敏感图研究,探讨轻度认知障碍(MCI)病人大脑铁沉积特点及其与认知功能损害之间的关系。方法招募30例MCI病人及30名健康对照志愿者,2组人群的年龄[(58.20±6.78)岁和(56.97±4.77)岁]、性别(男/女:18/12和15/15)和受教育水平[(10.47±3.14)年和(11.06±2.41)年]均匹配。采用多种量表(包括简易精神状态检查表、蒙特利尔认知评估量表、连线测试、分类词语流畅性测试、听觉词语学习测试、Rey-Osterrieth复杂图形测试和波士顿命名测试)测试受试者的认知功能,采用1.5 T MR设备采集磁敏感加权成像数据并测定海马等脑区的磁化率值。采用组间双样本t检验对量表评分进行比较,并在MCI组中对有组间差异的量表评分和磁化率值行偏相关分析。结果 MCI组总体认知功能、记忆功能和注意-执行功能水平低于对照组(P0.05),MCI组较对照组的双侧海马的磁化率值升高[左侧(61.70±5.89)×10~(-9)和(45.83±3.86)×10~(-9),P0.001;右侧(59.55±4.52)×10~(-9)和(45.87±3.63)×10~(-9),P0.001],并与记忆功能水平呈负相关(P0.05)。结论 MCI病人存在以海马为主的大脑铁沉积,海马铁沉积有可能成为预测MCI病人记忆功能下降的影像学标志。     

AD与MCI患者注意功能障碍的功能磁共振对比研究

目的探究阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease,AD)与轻度认知障碍(mild cognitive impairment,MCI)患者背侧与腹侧注意网络功能连接异常。方法对17例AD患者、16例MCI患者与16例正常老年被试者进行功能磁共振扫描,采用独立成分分析方法提取三组被试者背侧(dorsal attention network,DAN)与腹侧注意网络(ventral attention network,VAN)功能连接图像,应用单因素方差分析进行组间对比。结果 DAN内包括左侧额眼区与顶下沟区域以及扣带回后部等区域具有显著组间差异;而VAN内在额下回/额中回眶部以及背侧额中/下回等部位具有显著组间差异。对感兴趣区进行两两比较发现AD组表现出全局性注意网络衰退,而MCI组表现出选择性注意网络衰退,其中背侧出现连接降低,而腹侧连接无显著异常。结论 AD与MCI患者静息态注意网络功能连接的差异可能是注意行为能力差异的神经机制,反映了痴呆进展过程中神经退行变与神经代偿程度。     

轻度认知障碍患者背外侧前额叶白质的DTI研究

目的用扩散张量成像(DTI)方法研究轻度认知障碍(MCI)患者背外侧前额叶白质的扩散特性,并探讨该区域可能的病理改变及DTI的临床诊断价值。资料与方法对17例MCI患者和18名年龄、性别和受教育程度相匹配的正常老年人进行全脑DTI扫描,测量其双侧背外侧前额叶白质的各向异性分数(FA)值、平均扩散率(MD)值和本征向量值(λ1、λ23),对两组数据进行统计学分析。结果MCI组两侧大脑半球背外侧前额叶白质的FA值较正常对照组减低而λ23值升高,且有显著的组间差异,而MD值和λ1值没有显著差异。结论MCI患者背外侧前额叶白质的FA值显著减低和λ23值升高,反映了MCI患者特定认知相关脑区白质微结构的早期病理改变,在MCI的诊断中具有较好的应用价值。     

基于偏定向相干性的体感振动脑网络研究

目的探究20 Hz体感振动作用对大脑功能状态调节机制的影响规律。方法对12名20~25岁志愿者(6男6女)进行了20 Hz体感振动刺激实验,采集了志愿者振动前和停振后短时及长时效应期间脑电信号,采用基于偏定向相干性(partial directed coherence,PDC)的方法构建了脑拓扑网络,比较分析了刺激前后网络参数(节点度、集群系数)变化。结果振动后,节点入度相对节点出度分布更为集中;大脑左右半球对20 Hz体感振动具有不同的响应,显示出右侧出、入度优势;集群系数减小。结论由脑网络信息流及网络参数的变化得知,20 Hz体感振动刺激能够改变脑网络连接方式及运行效率,从而调节大脑功能状态。     

急性脑梗塞患者的事件相关电位P300研究

目的：评价事件相关电位P300对急性脑梗塞患者认知功能预后判断的临床价值。方法对80例急性脑梗塞患者,40例正常对照组采用电生理技术检测事件相关电位P300,6个月后应用简明精神状态量表（ MMSE）评价认知功能。结果①脑梗塞痴呆组P300潜伏期（392.5±32.6） ms较脑梗塞非痴呆组（335.8±31.3） ms和正常对照组合（345.6±29.7） ms明显延长（ P＜0.01）。②脑梗塞痴呆组P300振幅（6.2±0.7）μV较脑梗塞非痴呆组（10.7±1.2）μV和正常对照组（9.8±0.8）μV明显减小（P＜0.01）。③脑梗塞痴呆组MMSE评分与P300潜伏期呈负相关（ r＝-0.547,P＜0.01）与P300振幅呈正相关（ r＝0.529,P＜0.05）;非痴组均无相关性。结论急性脑梗塞患者P300潜伏期延长、振幅减小可预测认知功能的不良预后,为并发血管性痴呆做好早期诊断和治疗。