基于改进局部图结构的再认记忆脑电特征提取

为了研究再认记忆脑电的纹理特征,以及解决垂直对称局部图结构和对称局部图结构在提取脑电纹理特征时结构不稳定的问题。基于新旧范式设计了再认记忆实验,采集医学生和非医学生(均为35名)相关脑电,并且将这些脑电分为学习医学图片阶段、学习非医学图片阶段、再认旧医学图片阶段、再认旧非医学图片阶段、再认新医学图片阶段和再认新非医学图片阶段。首先,利用二维小波变换得到每位被试脑电的三个子频带,并提出改进集成局部图结构方法对原数据和3个子频带进行特征提取,改进算法纳入了具有稳定结构的扩展对称局部图结构和复合局部图结构;然后对特征进行归一化,避免结果过拟合,使用皮尔逊相关系数筛选出相关系数在0.8~1之间的特征矩阵列。在支持向量机等分类器上验证改进前后的算法,并使用正确率、精确率、召回率和F1评分这四个指标对模型进行评估。与改进前算法相比,改进后算法在支持向量机上的分类正确率分别提升3.8%,0.4%,0.3%,1.6%,5.1%和4.2%。分类结果说明医学生和非医学生在医学图片学习再认阶段存在明显差异,新加入扩展对称局部图结构和复合局部图结构比原算法中垂直对称局部图结构和对称局部图结构具有更好的分类性能。

基于贝叶斯先验NMF的ADHD儿童脑网络重叠社区检测

为探索视觉刺激下ADHD(Attention Deficit Hyperactivity Disorder)儿童与正常儿童脑功能活动的差异性,对两组儿童脑功能网络的功能重叠社区开展研究。获取ADHD儿童与正常儿童的任务态fMRI(functional Magnetic Resonance Imaging)数据,进行数据预处理;采用自适应稀疏表示法分别构建脑功能网络;采用基于贝叶斯先验的非负矩阵分解(Nonnegative Matrix Factorization,NMF)方法。通过预设不同的重叠社区数目,对两组儿童的脑功能网络进行重叠社区检测。实验结果显示,ADHD儿童的脑功能重叠比指标为10.7%,略低于正常儿童,表明ADHD儿童在任务中脑功能协同效率较低,且ADHD儿童的额叶-杏仁核-枕叶网络具有连接异常性。将两组儿童的各重叠社区值作为特性进行分类,其分类精度高于传统方法,达到96.6%。

ADHD儿童自我意识水平及其影响因素研究

目的研究注意缺陷多动障碍(attention deficit hyperactivity disorder,ADHD)儿童自我意识特征,探讨自我意识与反应控制能力、注意能力及智商之间的关系。方法选取2019年9月至2020年12月苏州大学附属第三医院儿童心理咨询门诊就诊的ADHD儿童50例作为ADHD组,同时段选取某小学3~5年级健康学生50例作为对照组,填写Piers-Harris儿童自我意识量表,完成韦氏智商测试和反应控制注意力测试,对两组数据进行比较分析和相关分析。结果除躯体外貌与属性外,ADHD组儿童自我意识量表总分、行为、智力与学校情况、焦虑、合群、幸福与满足项目、反应控制及注意商数得分均低于对照组,差异均有统计学意义(P<0.05);ADHD组自我意识总分与听觉注意商数和综合注意商数呈正相关(P<0.05);行为与听觉注意商数、视觉注意商数和综合注意商数呈正相关(P<0.05);智力与学校情况与言语智商和总智商呈正相关(P<0.05);躯体外貌与属性与言语智商呈正相关(P<0.05);焦虑与操作智商呈正相关(P<0.05);合群与听觉注意商数和综合注意商数呈正相关(P<0.05);幸福与满足与听觉注意商数、综合注意商数和操作智商呈正相关(P<0.05)。结论ADHD儿童存在反应控制和注意力缺陷及自我意识水平低下,自我意识与注意能力与智商尤其是言语智商密切相关。

哌甲酯对ADHD患儿事件相关电位的影响

目的:探讨哌甲酯对ADHD患儿治疗有效组与治疗无效组治疗前后事件相关电位(ERP)的变化特征及其心理学意义。方法:记录28名ADHD患儿执行持续性操作测试的ERP和行为学结果,未服哌甲酯及服哌甲酯后2小时分别检测。根据行为学表现,将ADHD患儿分为哌甲酯治疗有效组和哌甲酯治疗无效组。对两组服哌甲酯前后的ERP结果进行分析。结果:治疗有效组服哌甲酯后2小时的行为学表现好转,NOGO-P3波幅显著增高(服药前后Fz导联分别为20.3±11.4μv,30.2±10.8μv,t=2.18,P=0.040);治疗无效组服哌甲酯后2小时的行为学无明显变化,NOGO-P3波幅无明显变化(服药前后Fz导联分别为23.5±12.0μv,25.9±14.0μv,P=0.600);两组服哌甲酯前后NOGO-N2波幅均无明显变化(P>0.05)。未服哌甲酯时,有效组与无效组的行为学及ERP波幅比较差异均无统计学意义(P>0.05)。结论:哌甲酯治疗有效组服药后NOGO-P3波幅显著增高,患儿反应抑制能力改善;哌甲酯治疗无效组服药后NOGO-P3波幅无明显变化,不能改善患儿的反应抑制能力。

正常儿童与成人反应抑制功能的fMRI比较研究

目的:采用fMRI结合持续性操作测试(CPT)探讨正常儿童反应抑制能力的特点。材料和方法:对正常儿童与成人各12名在执行CPT任务的同时进行全脑血氧水平依赖对比的fMRI扫描,数据处理后得到的两组脑功能活动图对比。结果:儿童组在中央额前叶和扣带回激活的强度和区域明显小于成人组,在小脑、右侧前额叶腹外侧皮层比成人组激活明显;儿童组在左侧岛叶、成人组在梭状回有激活。结论:儿童的执行功能随着中央额前叶和额前叶背外侧皮层的发育而逐渐完善,且其在执行反应抑制时依赖更多的脑区协调,提示儿童执行反应抑制与成人采取的策略可能不一致。

正常成人执行控制和冲突监测功能磁共振研究

目的采用事件相关功能磁共振成像(ER-fMRI)技术,研究正常成人持续性操作任务(CPT)持续性注意条件状态的脑激活区,探讨持续性注意冲突监测和执行控制的神经基础。方法采用1.5T磁共振成像系统,对16例健康右利手的成人进行了持续性操作任务实验测试,测试任务采用阿拉伯数字0～9,任务分为三种条件:靶(GO)、非靶(NO-GO)和背景数字。采集脑部的血氧水平依赖性-功能性磁共振成像(BOLD-fMRI)数据,通过SPM2软件进行统计学分析,使用非靶(NOGO)和背景数字相减,得到非靶任务脑功能活动的图像。结果①前扣带回(ACC)和左侧背外侧额叶(DLPFC)激活。②脑干、壳核和尾状核激活。结论扣带回和背外侧额叶是执行冲突监控和反应抑制基础,在冲突监测和反应抑制形成反馈环路,实验支持背外侧额叶是执行控制脑区,提示在持续注意状态下,执行反应控制依赖脑干和新纹状体协调。

正常儿童汉字语义事件相关电位的研究

目的:探讨单个汉字语义刺激正常儿童的事件相关电位,对三种不同类别(有关联、无关联、假字)ERP的特征进行比较研究。方法:对31名10岁的儿童采用加拿大Stellatesystems32道数字化无纸脑电图仪,并用单个汉字语义刺激模块进行检测。刺激信号同步触发,脑电图(EEG)同步记录,从EEG中提取三种不同类别刺激的ERP,对P2和N2进行分析。结果:单个汉字语义有关联的P2及N2潜伏期与无关联,假字组相比有显著性差异(P<0.01);波幅无显著性差异(P>0.05);N2波广泛分布头皮各区,左右大脑半球无明显差异(P>0.05)。结论:三种不同类别的ERP波形及潜伏期各不相同;N2是语义刺激ERP的主成分,P2可认为与儿童语义的早期理解有关。

正常儿童和成人冲突监测及反应抑制能力发展的事件相关电位研究

目的研究不同年龄儿童和成人冲突监测和反应抑制能力的发展变化，探讨非靶-N2（NO-GO-N2）和非靶-P3（NOGO-P3）的神经心理学意义。方法记录和分析18名8岁组和17名11岁组健康儿童及20名22岁组大学生执行持续性操作测试的ERP和行为学结果，分析NOGO-N2和NOGO-P3的发展变化。结果随年龄增长，反应时间[8岁组，11岁组，22岁组分别为（658．01±94．04）ms，（580．14±98．58）ms，（522．21±89．43）ms]缩短，虚报错误数[8岁组，11岁组，22岁组分别为（2．41±2．03）次，（1．30±0．98）次，（0．27±0．59）次]降低，3年龄组间比较差异均有统计学意义（P〈0．05）。随年龄增长，击中数增加，遗漏错误数降低，8岁组与11岁组和22岁组比较，差异有统计学意义（P〈0．01），11岁组与22岁组比较差异无统计学意义（P〉0．05）；NOGO-N2波幅显著高于GO刺激的；NOGO-N2波幅随年龄增长，波幅降低，3组间差异均有统计学意义（P〈0．05）；NOGO-P3波幅在11岁组最低，与8岁组或者22岁组比较差异有统计学意义（P〈0．05）。结论NOGO-N2与冲突监测，NOGO-P3与反应抑制有关；注意能力在11岁时发展得比较完善，而冲动抑制能力在11岁后才开始发展；NOGO-N2波幅随年龄增长，波幅降低，而NOGO-P3波幅不存在明显的与年龄相关的变化。

基于皮尔逊最优电极选择的ADHD患者脑电特征提取及分类研究

事件相关电位(ERP)可用于注意缺陷多动障碍儿童(ADHD)和正常儿童的脑电特征提取与分类。首先,采用赌博任务范式,采集2类儿童的脑电信号;其次,基于皮尔逊相关系数算法选择最优电极,并预处理最优电极脑电信号;然后,提取预处理脑电信号的时域特征(均值、方差、峰值)和频域特征(Theta波段功率、Alpha波段功率);最后,利用传统分类方法支持向量机(SVM)、自适应增强(AdaBoost)、自举汇聚法(Bagging)、线性判别式分析(LDA)、反向传播(BP)和组合分类器的分类方法(LDA-SVM,BP-SVM)完成对2种脑电信号的分类。研究结果表明,传统方法 BP分类器的分类准确率可达80.52%,组合分类器BP-SVM的分类准确率可达88.88%。组合分类方法能提高ADHD儿童的分类准确率,为基于脑机接口技术的ADHD神经反馈康复治疗提供技术支持。

正常儿童视觉空间注意ERP的研究

目的:研究正常儿童空间视觉注意刺激诱发的事件相关电位(Event-RelatedPotentialsERP)的特征。方法:采用有效提示、无效提示刺激模块(即PosnerCue)对30名8岁儿童进行检测。刺激信号同步触发,数字化脑电图(EEG)同步记录,使用德国的Besa软件从中提取ERP进行分析。结果:同一导联脑枕后部同一导联有效提示的N1、P2波幅大于无效提示(P<0.05),潜伏期无差异(P>0.05);脑顶前部有效提示的P1波幅大于无效提示,N1波幅则小于无效提示(P<0.05),潜伏期无差异(P>0.05);脑顶前部导联的N1潜伏期长于枕后部导联(P<0.05)。结论:处理有效刺激的投入大收益也大,处理无效刺激的投入小收益也小,但儿童易受差异信息的干扰使得收益发生改变;二者的处理时程相似。

跨通道停止信号任务中反应抑制的实现

根据反应抑制的独立和交互竞赛模型,在E-Prime2.0软件平台上完成停止信号任务,提出一种新的跨通道停止信号任务用于检测被试者反应抑制的监测和调整。在此基础上,将设计好的程序对一组小学生被试者和一组大学生被试者进行实测,结果提示随着年龄的增加,反应被试者抑制能力的停止信号反应时间逐渐缩短,体现了抑制能力在儿童时期到青少年期逐步增强的发展规律。研究证明了设计程序的正确性和可靠性,并可为进一步的临床应用提供技术支持。

脑电生物反馈治疗儿童抽动障碍的疗效分析

目的:研究脑电生物反馈治疗对儿童抽动症的临床疗效。方法:采用脑电生物反馈技术对17例抽动症患儿进行治疗。结果:17例抽动症患儿的运动性抽动、发声性抽动评分及抽动总评分均较治疗前有显著降低,均有统计学意义(P(0.05)。结论:脑电生物反馈治疗儿童抽动症具有良好的疗效,是治疗儿童抽动症的一种新方法。

儿童数学认知的ERP研究

目的:通过分析儿童数学认知的ERP波形特征,探讨儿童的数学认知过程。方法:选择小学二年级和五年级学生各20名,采用20以内加减计算及相应答案作为刺激内容,进行ERP检测并进行分析。结果:①两组儿童的ERP波形成分一致,计算时主要包括N1,P2,N2,P3,N3;答案判断时主要包括N1,P2,N2,P3。②计算时五年级儿童的N2下降支比二年级儿童下降快且P3潜伏期短。③错误答案的N2波幅比正确答案高。④计算时大脑两侧相关区域均有参与,颞、前额、顶枕部相继被激活,后期阶段主要集中在前额及顶枕部。结论:①不同年龄儿童计算时的ERP成分稳定且一致,其中不同年龄间的差异主要体现在N2下降支及P3潜伏期。②答案判断是一个不同于计算的认知过程,而且在正确与错误的判断上也存在心理差异。

三种亚型注意缺陷多动障碍儿童智力结构特征的分析

目的探讨三种亚型注意缺陷多动障碍(ADHD)儿童智力结构特征的差异。方法根据美国精神障碍诊断与统计手册第4版对185例ADHD儿童进行诊断和临床分型,其中注意缺陷为主型65例,多动-冲动为主型8例,混合型112例。对3组患儿均使用韦氏儿童智力量表进行智力测试,并分析比较3组言语智商(VIQ)、操作智商(PIQ)、总智商(FIQ)以及10项测验结果。结果注意缺陷为主型PIQ显著低于混合型(P<0.05),3种亚型组间FIQ和VIQ比较差异无显著性(P>0.05);注意缺陷为主型填图测验结果显著低于混合型和多动-冲动型(P<0.05)。结论注意缺陷为主型ADHD与另两种亚型有不同的智力结构,注意缺陷为主型以右半球脑功能缺陷为主。

利他林对注意缺陷多动障碍患儿注意能力影响的ERP研究

目的:探讨注意缺陷多动障碍(ADHD)患儿的视觉空间注意刺激诱发的事件相关电位(ERP)特征,并研究利他林(MPH)对其影响。方法:采用有效提示、无效提示刺激模块对22名ADHD患儿和22名年龄匹配的正常儿童进行ERP检测和记录其行为学表现。ADHD患儿在服MPH前和服MPH后2 h分别接受两次ERP检测。结果:与正常对照组相比,ADHD组在服MPH前,额部N2波潜伏期显著延长(P<0．05),各导联P2、N2波波幅显著降低(P<0．05);服MPH后2 h额部N2波潜伏期显著缩短(P<0．05),各导联波幅显著增高(P<0．05);服MPH后2 h各导联P2、N2波的潜伏期及波幅与正常对照组比较差异无显著意义(P>0．05)。结论:视觉空间注意ERP可以客观检测ADHD患儿注意缺陷的存在及程度,为临床诊断和评价MPH疗效提供了客观依据。

基于改进的视觉CPT范式对注意缺陷多动障碍患儿额区ERPs的研究

采用事件相关电位(ERPs)来研究注意缺陷多动障碍(ADHD)患儿在选择注意任务下额区的神经活动。实验采用高密度的脑电采集仪来记录受试在执行改进的视觉持续性操作测试(Visual-CPT)范式下的ERPs,12名患儿(ADHD组)及13名健康儿童(对照组)参加本次试验。在Go和No-go条件下,分别对两组受试的行为学及ERPs进行分析和比较,并对结果进行双样本t检验。结果发现,ADHD组在实验过程中表现得较差,漏报率和错误率明显增加,而且反应时间明显延长;无论是Go条件还是No-go条件,潜伏期未见显著性差异,但是ADHD组相比对照组在额区表现出幅值显著低的N2成分(P<0.05);此外,ADHD组在No-go条件下具有幅值显著高的P2成分(P<0.05)。结果表明,ADHD患儿在认知功能执行中产生障碍,而这种障碍可能与其额叶区域的ERPs波形幅值异常有关。

创伤性颅脑外伤注意障碍的神经影像电生理研究进展

创伤性颅脑外伤（traumatic brain injury,TBI）是神经外科常见疾病,不论国内国外TBI的发生率均相当高,研究文献报道美国每年约170万人遭受脑外伤,而中国TBI的发病率为67.38/10万人口,病死率约为30%[1]。尽管随着脑外伤治疗手段不断提高,已大大降低早期病死率,但是仍留有很高的致残率。TBI的严重后果包括运动障碍、知觉障碍、认知缺陷、语言障碍、外伤性癫痫、人格改变等。

抑郁症患者脑电导联选择算法及分类研究

基于EGI公司64导脑电采集系统,采集了16位青少年抑郁症患者和16位正常人静息态下闭眼4分钟的脑电数据。运用频谱不对称分析法(Spectral Asymmetry Index,SASI)和去趋势波动分析(Detrended Fluctuation Analysis,DFA)算法提取脑电时域和频域特征。针对提取的特征的导联,一方面,选择最佳电极Pz作为分类的导联,另一方面,通过遗传算法对所有导联进行筛选,将筛选后的导联特征用于分类。使用支持向量机(Support Vector Machine,SVM)在单导联和多导联的情况下,对抑郁症患者和正常人进行分类,结果发现,单导联下,使用SVM分类器对抑郁组和对照组的SASI和DFA结果进行分类,分类精度分别为45.5%和51.5%,使用遗传算法的分类精度分别为78.1%和90.6%,SASI算法的计算实时性优于DFA算法,DFA算法的准确性优于SASI算法。该研究为抑郁症的计算机辅助诊断提供了理论依据。

微生态制剂对哮喘患儿疗效、心理问题及认知功能的干预效果

目的分析微生态制剂对哮喘患儿疗效、心理问题及认知功能的干预效果。方法选取2020年1月至2021年1月常州市第一人民医院收治的200例哮喘患儿,随机分为观察组和对照组,每组各100例,均给予支气管哮喘常规治疗,观察组加用微生态制剂,两组治疗均持续3个月。另选取同期年龄、性别匹配的健康体检儿童50名,将其纳入健康组。比较观察组和对照组患儿治疗前后疗效、心理问题及认知功能变化,分析微生态制剂的临床价值。结果观察组、对照组治疗前、治疗后CBCL、PSQ评分均高于健康组,其综合注意力商数低于健康组;两组治疗后CBCL、PSQ评分均较治疗前下降,综合注意力商数较治疗前升高,观察组治疗后CBCL、PSQ评分低于对照组,其综合注意力商数高于对照组,差异有统计学意义(P<0.001,P<0.05)。观察组、对照组治疗后CACT评分均较治疗前升高,观察组治疗后C-ACT评分高于对照组,差异有极其显著的统计学意义(P<0.001)。治疗后观察组总有效率为95.00%,高于对照组的76.00%,差异有极其显著的统计学意义(P<0.001)。观察组、对照组治疗期间均未见不良反应发生。结论哮喘患儿普遍存在心理问题及认知下降,在常规综合治疗的基础上加用微生态制剂干预,能够改善患儿心理问题、提高认知功能,对于哮喘症状的改善亦有着积极作用。