低频节律源传播方向对近真实头模型表面场电位动态参量的影响

θ振荡(4〜8 H z)是与学习、记忆等高级功能密切相关的低频脑节律,源于脑深处皮质区,头表面以额叶、颞叶最丰富。神经科学实验发现,该节律在脑内以一定方式传播,因成像技术局限和脑组织导电复杂性,其对头表面脑电节律的影响鲜有报告。依据等效偶极子电流源的脑电产生原理,以脑内低频单偶极子电流源(6Hz正弦)偶极矩来仿真节律源驱动方向(以额叶为例定义指向),改变指向角度(以30°为移动单位),用有限元法计算电场,并对节律动态参量(大于平均值的显著能量、窄带相位)进行全局统计并对比。实验发现:脑内节律源在指向额叶表面传播时,几乎在所有指向角度下各向异性媒质会缩小显著能量空间;相反地,当源平行于额叶表面传播时,在所有指向角度下各向异性媒质会扩展显著能量空间,能量对源指向具有敏感性,而相位稳定性减小,只与脑内节律源非线性相位时程有关,对该指向不敏感。结果表明,脑内低频节律源传播方向对头表面场电位动态参量作用不同。该研究为理解头表面低频节律动态参量提供电场计算依据,有助于理解脑内电活动、脑组织导电特性和头表面场电位动态参量之间的映射关系。