情绪刺激下恐惧反应的神经机制:结合早期后部负波和脑电图源网络分析的初步研究

作为典型的负性情绪,恐惧情绪普遍存在于日常生活中并显著影响人类行为。深入了解负性情绪的产生机制有助于提高相关疾病的诊疗效果。然而大脑面对恐惧情绪刺激时的神经机制依旧不明。为此,本研究在早期后部负波(EPN)分析基础上,进一步将脑电图(EEG)源分析和皮层脑网络构建相结合,从时-空角度探索了恐惧和中性情绪图片刺激下大脑信息处理机制的差异。结果发现中性情绪刺激能够比恐惧刺激诱发更高幅值的EPN。进一步通过对包含EPN成分的EEG数据执行溯源分析发现,恐惧和中性情绪刺激下的大脑皮层激活区域存在明显差异。此外,在alpha频段脑网络观察到恐惧情绪相比中性情绪存在更多的功能连接。通过量化脑网络属性发现,与中性情绪相比,恐惧情绪刺激下的平均节点度和平均聚类系数明显更大。结果表明,将ERP、EEG溯源以及脑网络分析相结合,有助于以较高的时-空分辨率探究恐惧情绪处理进程中的脑功能调制,也为探索负性情绪的神经机制提供了新的视角。

基于表面肌电信号的不同步行速度下肌肉协同及肌肉功能网络分析

深入了解步行过程中的下肢肌肉协作机制是提高神经肌肉功能障碍患者步态康复疗效的关键。本文研究了步行速度的变化对下肢肌肉协同模式及肌肉功能网络的影响。招募了8名健康受试者分别以三种不同速度在跑步机上执行步行任务,同步采集右下肢8块肌肉的表面肌电信号(sEMG),通过非负矩阵分解(NNMF)方法提取肌肉协同模式,利用互信息(MI)方法分别构建alpha频段(8~13 Hz)、beta频段(14~30 Hz)和gamma频段(31~60 Hz)肌肉功能网络,引入复杂网络分析方法量化不同网络差异。肌肉协同分析提取到5个肌肉协同模式,步行速度的变化没有改变肌肉协同的数量,但导致了肌肉权值的变化;肌肉网络分析发现在同一速度下,高频段具有更低的全局效率和聚类系数,随着步行速度的增加,局部肌肉之间的连接强度增加。研究结果表明不同速度的步行运动存在不同的肌肉协同模式和肌肉功能网络,本研究为探索不同步行速度下肌肉协同机制提供了新的视野,有望为神经肌肉功能障碍患者的步态功能评估提供理论支撑。