前臂截肢者残肢运动时的脑源特征:基于标准化低分辨率脑电磁断层扫描成像技术

目的 采用标准化低分辨率脑电磁断层扫描成像(sLORETA)技术观察单侧前臂截肢者残肢运动时大脑神经元电活动特征,进而阐明截肢对人体大脑可塑性的影响。方法 2019年6月至9月,选取9例右侧前臂截肢者(截肢组)和15例健全人(健全组)作为测试对象。采用便携式脑电系统分别采集两组双侧上肢在进行直臂屈伸运动时的脑电信号。比较两组在运动执行阶段时β频段(13~30 Hz)脑电信号的sLORETA脑源差异。结果 截肢组健肢执行运动任务时与健全组同侧运动时相比,大部分脑区激活的像素数量无显著性差异(|t|<2.023, P> 0.05);残肢执行运动任务时,大脑激活最多的脑区为BA7,其次是额叶BA6和BA10;位于大脑枕叶的BA18、BA19区激活的像素数目高于健全组(|t|> 2.782, P <0.05)。与健全组相比,残肢运动时激活的电流密度值更低(|t|> 2.012, P <0.05),主要位于额叶皮质的BA8、BA9、BA10、BA11、BA45、BA46、BA47区以及顶叶的BA7、BA13、BA21、BA22区,但在枕叶皮质的BA17、BA19区,其激活的电流密度值更大(|t|> 2.199, P <0.05)。结论 截肢者健肢执行上肢前臂屈伸运动时与健全人执行同一动作时的脑源激活模式相似,但其残肢在执行运动时,脑激活区域有向大脑枕区移动的特征。

事件相关电位中错误相关负电位神经发生源的研究

目的研究健康个体事件相关电位中错误相关负电位（ERN）的神经发生源。方法以24名健康志愿者为被试，采用高密度事件相关电位记录技术，由修改后的视觉Eriksen Flanker任务引出ERN，经LORETA技术对ERN差异波顶点前后125ms时间窗口内的神经发生源进行研究。结果被试者的错误反应率为（10．29±5．91）％，错误反应次数与ERN差异波平均波幅呈正相关（r=0．53，P〈0．01）；与正确判断反应相比，错误判断反应引出的ERN波幅明显增大（P〈0．001），潜伏期延迟（P〈0．05）；差异波顶点后25—74ms时ERN激活的脑功能区主要为额上回、额中回、额内侧回（Brodmann6区），差异波顶点后75—124ms时ERN激活的脑功能区位于中央后回（Brodmann2区）。结论ERN神经发生源位于额叶（Brodmann6区）及顶叶中央后回。

事件相关电位N400神经发生源研究

目的事件相关电位(event-related potentials,ERPs)N400是与语境歧义处理相关的高级认知电位,研究应用于精神分裂症的认知功能障碍。有关N400神经发生源,国内外均少有研究报道。本研究应用“低分辩率电磁断层扫描术(low resolution electromagnetic tomography,LORETA)”技术研究 N400的神经发生源。方法ERPs应用汉词语词对(S1-S2)诱发。S1-S2的关系为:语义关联对、语义非关联对和汉词-人造词对。脑电信号应用17导电极记录。被试为18例正常健康者,男9,女9,平均年龄25．2±4．4岁。应用LORETA软件中内含的“统计学非参数地形图(statistical non-parametric mapping,SnPM)”程序分析被试处理不同类语词时所激活的脑功能区差异。结果与语义关联词对中S2诱发ERPs相比,语义非关联词对中S2诱发出潜伏期在300-500 ms左右的负向偏转成分N400。分别比较S2开始后300-350 ms、350-400 ms、400-450 ms和450-500 ms时间窗内两类刺激语词激活的脑功能区,发现具有显著性差异的脑功能区集中在左半球的颞上回、颞中回、岛回、梭状回、后扣带回和海马旁回等区域。结论事件相关电位N400的神经发生源位于优势半球的颞叶及扣带回-海马结构。

精神分裂症患者错误监控过程中激活脑区的差异

目的:研究精神分裂症患者错误监控过程中激活脑区的差异。方法:使用高密度事件相关电位技术及低分辨率电磁断层扫描术,比较16例首发精神分裂症患者及25名正常对照者错误相关负电位潜伏期、波幅及脑激活部位的差异。结果:精神分裂症组的正确反应率明显低于正常对照组,正确反应和错误反应的反应时明显比正常对照组长;精神分裂症错误相关负电位潜伏期在Cz、Pz电极上较正常对照组明显延长,组错误相关负电位波幅比正常对照组低;精神分裂症组脑岛、颞上回、颞中回、顶下小叶等处激活明显低下。结论:脑岛等处的激活低下可能与精神分裂症患者错误监控功能的异常有关。

闭眼与开眼静息状态下脑电α波的差异研究

利用128导脑电仪采集了11个健康被试者的闭眼与开眼静息状态下的高分辨率脑电信号,对闭眼与开眼情况下α波(8～13 Hz)功率的差异进行了分析。计算两种情况下全脑脑电信号的平均功率,统计检验了两者的全脑平均功率;应用标准低分辨率电磁断层成像方法对头皮功率值进行定位,利用t检验得到两种情况下具有显著性差异的α波功率在大脑中的位置。结果表明,闭眼情况下α波功率显著高于开眼,具有显著性差异的大脑位置包括额叶、顶叶和枕叶等区域。

利用图片命名范式研究双语脑机制

本文对双语图片命名范式下采集的12名被试的脑电数据,进行事件相关电位(event-related potential,ERP)与标准低分辨率电磁断层成像方法(standard low-resolutionelectromagnetic tomography,sLORETA)分析。ERP包含大脑后部分布的P1(50～110 ms)与N1(164～200 ms)成分、大脑额叶分布的N2(244～324 ms)及大脑顶部分布的P3(400～600 ms)成分。统计结果表明,ERP各个成分在中文和英文图片命名模式下没有显著性差异。进一步利用sLORETA进行皮层定位,发现中英文图片命名激活了相同的皮层区域,但是,中央后回和缘上回区域的P3成分的激活强度,在中文命名与英文命名模式下存在显著性差异。研究结果表明,熟练度不平衡的双语者对于出现频率较高、熟悉、简单的第二语言(L2)词汇的表征,与第一语言(L1)的表征可能具有相同的皮层机制。