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近红外脑功能成像在脑卒中的研究应用(四)

2021.3.08
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王辉

致力于为分析测试行业奉献终身


 

图 不同频率下的大脑皮层的激活状态
 

卒中患者在运动想象时脑部皮质的激活特征
 

Masahito等人(2013)利用卒中患者根据信号想象运动时从而获得大脑皮层激活,实验分为两组,REAL反馈组中的受试者被提供了与想象相关的血红蛋白信号。SHAM反馈组中的受试者在神经反馈期间被提供无关的随机信号,结果发现在REAL组中,FMA的量表显着改善。对严重受损患者的分析也显示了改善;此外,在REAL组中,神经反馈的心理练习增强了在病灶同侧前运动区域中与图像相关的皮质激活,而在SHAM组中没有观察到皮质激活的显着变化,通过血氧浓度前后时间的变化,也表明了运动的心里想象,可以诱发脑部神经元的激活。
 

图 REAL组和SHAM组在想象时的脑部激活
 

图 REAL组和SHAM组皮质激活对比,可以看出REAL组有比较显著的皮质激活
 

卒中患者在双重任务下前额叶的激活特征
 

Emad等人(2016)通过对比卒中患者和正常志愿者在行走、计数、行走和计数三种情况下脑皮质激活发现,与单任务行走相比,双重任务期间前额叶皮质活动增加(HbO增加程度更大,同时HHb降低的程度更大)。此外中风幸存者在双任务条件下行走时遇到的困难可能反映了中风后行走所带来的认知需求的增加。我们观察到在单任务行走和双任务条件下,与健康对照相比,中风幸存者都表现出PFC活化增加,这些研究结果表明,在中风后行走期间对PFC活动的需求增加,并且这种需求在并发认知任务的存在下进一步增加。

图 卒中患者(上)与健康人(下)在单任务(虚线)和双任务(实线)下皮质激活的变化
 

Eric等人(2019)对急性及亚急性卒中患者(发病3个月内)在快/慢认知任务、行走任务、及快/慢双任务时前额皮质激活程度发现,对于急性亚急性卒中患者来说,单独行走任务时的前额皮质激活和双任务时的前额皮质激活程度基本一样,说明在急性亚急性期前额皮质似乎通过运动任务就可以到达皮质激活的极限。
 

图 卒中患者在不同任务下前额皮质激活程度
 

而Sudeshna等人(2019)对认知能力不同的慢性卒中患者(发病超出6个月)进行了步行任务、连续减7任务、及行走和减7的双任务时前额皮质进行了观察,发现双任务期间的前额叶HbO浓度变化大于单独行走和减7任务,且在典型步行期间具有较高前额叶激活的人,可解释为过度激活,可能会受益于减少对行走需求的康复方法。
 

图 不同认知能力下前额激活(A)、认知表现(B)、行走状态(C)之间的区别
 

小结
 

fNIRS由于适宜肢体运动场景可以很好地检测卒中病人脑激活和脑网络连接,其在卒中发病后的治疗评估及帮助病人制定有效的康复方案等方面有巨大前景。


参考文献
 

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