非侵入性多感官刺激治疗在阿尔茨海默病认知功能治疗中的应用进展

阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease,AD)是一种慢性中枢神经变性疾病,其主要特征是进行性的记忆力减退以及认知障碍,是导致痴呆的主要原因之一。随着全球人口老龄化问题的加剧,AD已经成为本世纪最昂贵,最致命的疾病之一,但目前尚缺乏有效的治疗方法。近年来,多种生物物理刺激技术等非侵入性方法被开发应用于中枢神经系统疾病的治疗,其中包括超声、光、电和磁刺激等,为AD的治疗提供了新的思路。在介绍针对AD的非侵入性多感官刺激治疗(non-invasive multisensory stimulation therapy,NIMST)方法的基础上,综述了这些方法对AD动物模型和AD患者认知功能相关行为表现的影响,以及对改善AD病理的神经机制方面的研究进展。探讨了非侵入性多感官刺激治疗目前的局限性,并对未来的研究方向进行展望,为今后治疗AD提供更有效的治疗策略。

Electro-tactile stimulation (ETS) enhances cochlear-implant Mandarin tone recognition

Objective:Electro-acoustic stimulation (EAS) is an effective method to enhance cochlear-implant performance in individuals who have residual low-frequency acoustic hearing.To help the majority of cochlear implant users who do not have any functional residual acoustic hearing,electro-tactile stimulation (ETS) may be used because tactile sensation has a frequency range and perceptual capabilities similar to that produced by acoustic stimulation in the EAS users.Methods:Following up the first ETS study showing enhanced English sentence recognition in noise,1 the present study evaluated the effect of ETS on Mandarin tone recognition in noise in two groups of adult Mandarin-speaking individuals.The first group included 11 normalhearing individuals who listened to a 4-channel,noise-vocoded,cochlear-implant simulation.The second group included 1 unilateral cochlear-implant user and 2 bilateral users with each of their devices being tested independently.Both groups participated in a 4-alternative,forced-choice task,in which they had to identify a tone that was presented in noise at a 0-dB signal-to-noise ratio via electric stimulation (actual or simulated cochlear implants),tactile stimulation or the combined ETS.Results:While electric or tactile stimulation alone produced similar tone recognition (～40％ correct),the ETS enhanced the cochlear-implant tone recognition by 17-18 percentage points.The size of the present ETS enhancement effect was similar to that of the previously reported EAS effect on Mandarin tone recognition.Psychophysical analysis on tactile sensation showed an important role of frequency discrimination in the ETS enhancement.Conclusion:Tactile stimulation can potentially enhance Mandarin tone recognition in cochlear-implant users who do not have usable residual acoustic hearing.To optimize this potential,high fundamental frequencies need to be transposed to a 100-200 Hz range.

早产儿经口喂养综合干预方案的构建与实践

目的探讨经口喂养综合干预对NICU早产儿经口喂养能力的影响。方法便利选取104例在NICU住院的早产儿,按时间段分为对照组和干预组各52例。对照组进行常规发育支持护理;干预组在常规发育支持护理的基础上进行口腔运动干预、吞咽训练及触觉/动觉刺激联合应用的经口喂养综合干预。结果对照组49例,干预组47例完成全程研究。两组早产儿非营养性吸吮功能评分均逐渐升高,干预组干预第7天、14天时非营养性吸吮功能评分显著高于对照组(均P<0.05);开始经口喂养时,干预组经口喂养效率、喂养成效、摄入奶量比显著高于对照组(均P<0.05);达完全经口喂养时,干预组早产儿喂养效率和喂养成效显著高于对照组(均P<0.05);干预组实现完全经口喂养所需时间显著低于对照组(P<0.05)。结论经口喂养综合干预有助于提高早产儿经口喂养能力,改善经口喂养表现,缩短早产儿经口喂养进程。

基于微电流刺激的多强度分级虚拟触觉反馈

触觉反馈可以有效提高用户的虚拟现实交互的沉浸感,但是采用振动方式的触觉反馈存在反馈模态单一的缺陷;采用机械传动式、微流驱动方式的触觉反馈存在结构复杂、难以集成等缺陷.微电流触觉反馈具有集成度高、反馈模态丰富等优点,但是存在反馈强度识别准确率不够和长时间作用下易造成不适感等问题.为了解决这些问题,设计了基于微电流刺激的新型多强度电触觉反馈系统,通过研究电流参数、电极阵列和接地电极等影响因素,并引入双相电流脉冲,优化电流正负电荷量比值等方式,确定了该系统的刺激模式.35名受试者的心理物理学实验结果表明该反馈系统能够在有效减少微电流刺激带来不适的同时实现93.3%和81.7%的四级和五级强度识别准确率,优于传统方法,这可能是具有广泛应用场景的触觉反馈设备.

视听嗅触多感官刺激训练改善脑卒中后患者焦虑、抑郁和生活质量的效果

目的 探讨视听嗅触多感官刺激训练改善脑卒中后患者焦虑、抑郁和生活质量的效果。方法 于2019年9月至2020年9月将华北理工大学附属医院收治的脑卒中后焦虑、抑郁患者96例纳入研究,分为观察组和对照组各48例。对照组实施常规治疗和护理,观察组在此基础上实施视听嗅触多感官刺激训练。干预后采用焦虑自评量表(self-rating anxiety scale, SAS)、抑郁自评量表(self-rating depression scale, SDS)、健康状况调查简表(medical outcomes study 36-item short-form health survey, SF-36)对两组患者进行测量,比较其得分及其差值。结果 干预后,观察组患者焦虑、抑郁评分明显低于对照组(P<0.05);观察组SF-36评分高于对照组(P<0.05);且两组各指标干预前后差值比较差异均有统计学意义(均P<0.05)。结论 视听嗅触多感官刺激训练可以改善脑卒中后患者的焦虑、抑郁情绪,提高其生活质量。

触觉显示技术及其发展趋势

首先阐述了触觉显示技术相关的触觉生理和触觉现象,然后介绍了触觉显示所采用的振动刺激、电刺激、射流刺激、气动刺激和顶针刺激等技术手段的现状,以及触觉语言设计问题,最后总结了触觉研究领域的热点方向和发展趋势,并对融合触觉、彩色触觉、时空触觉、斜坡触觉和多模接口等做了简要介绍。

手掌触觉刺激诱发皮层感觉功能成像研究

目的 用磁共振功能成像 ( functional magnetic resonance,f MRI)技术研究建立恒定的感觉皮层功能图像检查方法。方法 7例健康受试者和 1例左顶部脑肿瘤患者 ,均为男性。感觉刺激采用毛刷触刷右手掌面 ,刷动频率 1Hz。 f MRI图像检查采用 1.5T场强、超高速自旋回波成像方法 ( EPI)。 TR=3sec,TE=60 ms,12 8× 12 8矩阵 ,扫描层厚 6mm,视野 2 0 cm。试验过程采用无刷动刺激 ( Rest)和触刷 ( stimuli)两种模式 ,重复三次 ,在 4 .5分钟内共采集 4 50帧 EPI图像。结果 原始数据经图像重建和显著性处理分析 ,受试者均获得对侧皮层感觉区功能信号 ,成功率 10 0 %。结论 用毛刷触刷法可获得理想的感觉功能图像。

指端触觉再现的电刺激实现研究

对电触觉的实现作了理论分析和实验性研究。提出了在手指端上实现触觉再现的电极形状及分布，并通过对现有的几种典型刺激波形的实验和分析比较，给出了刺激电流波形各参数与感觉之间的内在规律性。由此找到最优的一组电极及刺激波形。

颌面部触觉及热刺激痛时大脑皮层激活区定位方法的初步探讨

目的:探讨将功能性磁共振成像(fMRI)技术运用于颌面部触觉及痛觉的大脑皮层定位研究的可行性。方法:选取右利手正常志愿者1名,分别采用触觉、热痛刺激颌面部及组块设计方法,采集全脑fMRI扫描数据,并用SPM99软件包进行结果的数据分析获得脑功能成像。结果:触觉刺激任务引起左侧顶叶中央后回(BA3)、右侧顶叶中央后回(BA1)、左额叶中央前回、右侧颞上回激活。热刺激痛任务可见右侧顶叶中央后回、右额叶中央前回、左侧额叶中央前回、左额上回、左前扣带回、左边缘叶前扣带回激活。结论:fMRI技术在合适的刺激条件下,可用于探讨颌面部触觉、疼痛与脑功能关系的研究,其脑激活区还有待于进一步实验结果。

早期帕金森病触觉刺激异常激活脑区意义初探

目的:探求原发性帕金森病(PD)触觉功能脑区异常激活程度是否与病情严重度直接相关;对PD触觉脑功能改变与尾状核功能缺陷间的联系提供可能的影像学依据;对前额叶的激活在PD脑功能机制中所起的作用做出可能的解释。方法:21名早期PD患者,平均年龄(60.43±9.65)岁;22名年龄相匹配的正常志愿者,平均年龄(59.23±11.12)岁。所有患者进行统一PD量表(UPDRS)评分,以评价病情严重程度。首先通过触觉任务的fMR I研究,确定PD患者相较于正常人激活增强和减弱的脑区。接着将上述脑区作为感兴趣区(ROI),提取出每个PD患者执行触觉任务时各ROI平均BOLD信号强度,并计算信号变化百分比。将各ROI的信号变化与患者病情严重程度作相关分析,同时作ROI之间相关分析。结果:PD患者右侧初级感觉及运动区,右侧辅助运动区,双侧楔前叶,双侧枕叶视觉皮层,左侧颞中回及双侧尾状核的激活较对照组降低;右侧前额叶及右侧尾状核激活较对照组增高。右侧辅助运动区的信号变化与UPDRS评分呈负相关。双侧尾状核与异常激活脑区的信号变化呈现正相关。右侧前额叶与激活降低脑区的信号变化呈现正相关。结论:早期帕金森患者接受触觉刺激时,辅助运动区的信号改变可以提示病情严重程度。尾状核在PD触觉神经功能改变中应该起着重要作用。前额叶激活增加的原因可能并不是代偿作用,而更可能是PD患者神经功能损害的一种体现。

新生期触觉刺激和母婴分离对雌性大鼠成年后的焦虑和情绪记忆的影响(英文)

采用split-litter法对仔鼠进行分组和处理,共5组NTS组(未经实验人员抓握和标记),PND2—9TS组和PND10—17TS组(分别在仔鼠出生后的2—9天、10—17天,每天短暂抓握和标记仔鼠),PND2—9MS组和PND10—17MS组(分别在仔鼠出生后的2—9天、10—17天,除了按TS组相同方式抓握并在不同部位标记外,每天把仔鼠与母鼠分离1h)。待雌鼠成年后,进行明/暗箱测试和一次性被动回避反应测试。结果发现与NTS组相比,PND2—9TS组和PND10—17TS组的雌鼠在明/暗箱测试中停留于明室的累计时间明显较长,在被动回避作业中的重测试潜伏期也明显较长,表明新生期的触觉刺激经历减少雌性大鼠成年后在新异环境中的焦虑,并改善情绪记忆。与相应TS组相比,MS处理组的所有行为指标都无显著性差异,说明短时间母婴分离对雌鼠成年后的焦虑和情绪记忆无明显影响。结果提示,新生期的触觉刺激和母婴分离经历对仔鼠神经系统的发育产生不同的长期效应。

一种可控电磁触觉刺激器的研制

介绍了一种可控电磁触觉刺激装置的制作方法， 该装置能够与电子计算机记录系统同步地工作，并且能够控制触压刺激的速度、时程及强度。文中对该装置的工作原理、构造及应用情况分别作了介绍。

相同g值强度时不同振幅与频率模式对下肢神经肌肉表现的影响

目的:探讨相同g值条件下不同振动频率与振幅组合模式,对下肢神经肌肉表现的急性与长期效益。方法:28名受试者,年龄20.3±2.1岁,身高168.2±3.7 cm,体质量63.5±4.1 kg。自变量为高频率低振幅(HF+LA,32Hz/1mm)、中频率中振幅(MF+MA,18Hz/3mm)、低频率高振幅(LF+HA,3 Hz/114 mm)与控制组(CON)4种训练模式,因变量包括下蹲跳高度(CMJ)、峰值力矩(PT)、T反射、H反射及M波、触觉敏感度、肌力控制等。急性影响(acute effects,AE)实验部分,受试者分别实施4种训练,并在训练前后分别进行因变量测试;长期影响(chronic effects,CE)实验时,受试者随机分配至上述4组,实施为期8周、每周3次的振动训练,并在训练前后进行因变量测试。结果:AE部分,各组的PT、T/M_(max)、H_(max)/M_(max)及肌力控制在组内与组间比较皆无显著差异,而MF+MA组的CMJ高度达显著进步,LF+HA组的外踝触觉有显著进步,CON组在外踝及腓肠肌肌腹的触觉有显著进步。CE部分,各组CMJ高度皆有显著进步;HF+LA组的股四头肌力量输出显著进步,T/M_(max)与H_(max)/M_(max)显著下降,除了中足触觉其他部位皆有显著进步;LF+HA组的T/M_(max)显著上升且大于其他组别;CON组的下肢力量输出显著进步;MF+MA组的H_(max)/M_(max)显著上升;而CON组除了外踝触觉其他皆有显著进步。结论:经过HF+LA与MF+MA振动刺激后,可降低α运动神经元终池的兴奋性,增加力量输出表现,且对小腿的触觉敏感度有显著进步,而LF+HA对肌梭刺激较大,可增加γ反射弧的兴奋性。

胎儿抚触刺激对出生后3个月气质的影响

目的评估胎儿抚触刺激对出生后3个月气质类型的影响。方法采用临床对照研究,分别对孕期未实施抚触胎教的164例,不规范实施的62例和规范实施的76例孕妇进行随访,对其分娩的婴儿在出生后3个月进行气质评定。结果规范实施组中,婴儿气质为易养型的占73.7%,高于不规范实施组以及对照组(x～2值分别为6.241和20.794,均P<0.05);3组出生婴儿在气质的3个维度上有差异:经过抚触胎教的婴儿适应性较强(F=12.408,P<0.05),趋避性趋向于迎合(F=6.064,P<0.05),持久性较好(F=5.984,P<0.05)。结论胎儿抚触刺激对婴儿易养型气质的塑造有促进作用。

电触觉皮肤机理仿真与刺激模式量化评估

电触觉是目前虚拟现实技术触觉实现方法的重要手段,然而由于缺乏触感量化和不同刺激模式下同种触感再现效果比较方法,一定程度上阻碍着电触觉应用的广泛开展。本文以经典电刺激模型为基础,研究了不同刺激模式下3种皮肤机械感受器(Meissner触觉小体,Merkel触盘和Pancinian环层小体)的刺激响应,分析了3种机械感受器最优刺激范式,以及电极间距、数量等参数对于不同感受器响应的影响。首次引入神经纤维电位传导模型、对电触觉触感强度分级实验的机理和影响因素进行了理论分析和仿真实验,并以此为基础设计了不同刺激模式的实现方式。最后通过指尖电触觉心理学分级实验评价了不同模式下感受器的刺激效果,得到了对于两种感受器(Meissner触觉小体,Merkel触盘)独立刺激的最优刺激范式,为进一步提高电刺激触觉再现效果提供了理论和实验支持。

基于手指的触觉替代视觉系统的设计与实现

目的:设计与实现触觉替代视觉系统(TVSS),该系统尝试通过电极阵列刺激皮肤产生触觉感受,并利用触点的二维分布,为盲人开辟一条重获视觉信息的新途径。方法:系统由三个模块组成:多通道电触觉阵列,电极驱动电路以及嵌入式控制图像处理模块。其中256通道的电触觉阵列通过将球形镍电极焊接到印刷电路板上的方式制作而成。采用多路分时技术为多通道提供高压电脉冲刺激信号,通过光电隔离电路实现强弱电信号之间的隔离与控制。使用DM642开发板来实现图像的获取、处理以及传输功能。结果:手指尖电脉冲刺激的阈值在130V左右。结论:不同的刺激脉冲宽度,会引起刺激阈值以及刺激效果的变化,150V以上的电脉冲会在指尖产生一个局部的舒适的电触觉感受。

磁共振功能成像与癫痫

磁共振功能成像(functional magetic resonance imaging, fMRI)是当今神经影像学领域中的一场革命,在我国尚处于起步阶段。近几年功能成像在脑功能研究领域发展迅速,特别是在对癫痫病人的临床定位和指导手术中的应用。本文着重介绍磁共振功能成像在癫痫中的应用进展状况。

新生儿期母子隔离与抚触刺激对成年后大鼠社会交往行为的影响

目的研究大鼠新生儿期母子隔离(NI)和新生儿期抚触刺激(NTS)对成年后社交行为,下丘脑室旁核(PVN)和视上核(SON)的催产素(OXT)、精氨酸后叶加压素(AVP)表达神经元数量的影响。方法将78只大鼠分到正常对照(SFR)组、母子隔离(NI)组、抚触刺激(NTS)组,于新生儿期进行相应干预,待大鼠成年后进行社会交往能力测试及神经元数量测定。结果大鼠新生儿期间的母子隔离对成年后的社交行为有不良影响,且这种行为改变在子代雌鼠的社会交往及同性社会交往时的缺陷更加明显。NI组雌鼠OXT免疫组化染色阳性神经元数量在PVN的大细胞区域显著下降,AVP免疫组化染色阳性神经元数量在PVN的大小细胞区域亦显著下降。新生儿期抚触刺激可部分逆转这些行为和分子上的变化。在雌鼠中PVN的OXT和AVP免疫组化染色阳性神经元数量与社交行为呈正相关(r^2=0.277,P=0.044;r^2=0.325,P=0.017)。结论新生儿期母子隔离和抚触刺激可能通过PVN的OXT/AVP系统,对雌鼠的社交行为产生长期影响。

供热系统现有可靠性评价指标分析

本文分析了供热系统现有可靠性评价指标，指出了其计算公式的缺陷性。

3种机械门控离子通道在AMsh神经胶质细胞对触觉刺激响应中的作用

目的探讨3种机械敏感通道在AMsh神经胶质细胞对机械刺激钙信号响应中的作用,为医学研究奠定基础。方法运用分子遗传学构建一系列转基因线虫品系,通过在体胞内钙成像技术,检测并分析AMsh神经胶质细胞对机械刺激的钙信号变化。结果机械刺激可引起AMsh神经胶质细胞的钙浓度升高,野生型荧光比值(FGCamp5.0/FmCherry)升高,与trp-4(sy695);deg-1(u38)双基因突变体荧光比值升高差异无统计学意义(P>0.05),与trp-4(sy695);mec-4(e1611)双基因突变体荧光比值升高差异有统计学意义(P<0.05)。结论机械敏感通道TRP-4和DEG-1均不参与AMsh神经胶质细胞对机械刺激的响应,但是机械敏感通道MEC-4参与了AMsh神经胶质细胞对机械刺激的响应。AMsh神经胶质细胞上的机械敏感受体可能是某种全新的离子通道;ALM等触觉神经元可能对AMsh神经胶质细胞的活性起着调节作用。