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预测癫痫儿童和轻度(创伤性)脑损伤老年患者行为的结果

分类：

行业动态

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作者：

TMSi

来源：

TMSi

发布时间：

2022-05-19 17:15

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　　TMSi公司支持了高质量的研究。这项研究中，将重点介绍一位研究员：Valentina Barone。三年前，她开始在特温特大学攻读临床神经生理学博士学位并与TMSi公司合作。她用TMSi 的 SAGA 放大器记录EEG信号，以此来预测癫痫儿童和轻度(创伤性)脑损伤老年患者的行为变化。我们将在这里分享她有趣的研究。

她的研究调查了什么?

　　Valentina 的研究对象是两个患有认知障碍的群体：癫痫儿童和轻度(创伤性)脑损伤的老年患者。一般情况下，患者的认知能力是通过神经生理学测试来评估的，但是这类测试十分耗时，不但需要有关专家的参与，主观性也比较强。

　　Valentina的研究旨在为神经科医生提供缩短认知障碍患者治疗时长的方法，她用神经生理学标记物的变化程度预测神经系统疾病的结果。她的目标是通过她创建的测试范式缩短患者的测试时长并且改善测试过程的舒适度，从而提高测试的可用性。

是什么让她的研究与众不同?

　　Valentina 的研究侧重于认知的一个特定方面：视觉注意力。视觉注意力是通过一个电脑游戏来测试的，这个游戏是基于一种名为ANT的现有神经生理学测试，可以测出从视觉刺激出现到按下按键之间的反应时间。然而，只测出反应时间还不足以全面了解病人的认知障碍状况。因此，Valentina研究的创新之处在于她通过脑电(EEG)采集和眼动追踪，创造了一种新的标记指标。她在两组受试者的EEG数据中提取了与视觉刺激呈现和处理相关的事件相关电位，并且还研究了创伤性脑损伤患者EEG中和注意力相关的α波段的功率谱强度。

实验范式是什么?

　　实验的范式如图 1 所示。患者坐在刺激呈现的笔记本电脑前。实验开始后，刺激物(猴子的图像)会随机出现在屏幕上的某处。患者需通过游戏手柄与任务进行交互，即：根据猴子的外观，按下一个或两个按钮。实验中，EEG使用脑电帽进行测量，眼球运动通过位于屏幕下方的基于屏幕的眼动仪进行追踪。EEG数据使用SAGA系统采集，因为对于 Valentina 来说，电生理放大器的选择直接决定了信号采集的质量。此外，Valentina更偏好于使用原始数据。

图1: Valentina的神经生理学实验范式

Valentina研究的初步结果

　　如前所述，Valentina 研究了两组患者：癫痫儿童和轻度(创伤性)脑损伤的老年患者。对于患有癫痫症的儿童，Valentina能通过神经科医生按上述要求采集的EEG数据确定患者在游戏过程中是否有过癫痫发作。图2是她研究的第一个结果。展示了在意识丧失型癫痫发作前、发作期间和之后的眼动过程。每个分段均记录了刺激物出现后直至患者按下按钮的过程。在此示例中，受试者在癫痫发作期间眼睛追踪不到目标刺激物(126,127,128分段)，表明了意识丧失型癫痫的发作会损害受试者的眼动能力，分散他们的视觉注意力。

图2:Valentina的初步研究结果显示，意识丧失型癫痫发作前(左图)，期间(中间三张图)和发作后(右图)的眼球运动。

　　对于创伤性脑损伤(TBI)的患者，她分析了患者闭眼(EC)和睁眼(EO)期间a波段功率的差异。在静息态EEG中a波段的功率变化是评估受试者神经状态的重要指标。如果睁眼后a波段的功率没有持续下降，则可能表明a节律受到了创伤的影响。在图3中，对创伤性脑损伤患者进行了分组比较：分别为急性期(TBI_A，即创伤后24小时)和亚急性期(TBI_S，即创伤后4-6周)的脑损伤患者。结果显示TBI_S组(11μV^2/Hz)的a波段功率变化差异显著高于TBI_A组(4μV^2/Hz)，表明了随着受到创伤的时间增长，创伤对a波段节律的影响减弱。