脑卒中具有极高致残率，最常见的是运动功能缺损。与正常人相比，脑卒中患者在执行运动任务时的脑电图可表现出一些特征性的改变。本文从任务态脑电和静息态脑电2个方面展开综述，分析了大脑皮质锁相电位运动相关皮质电位(MRCPs)以及大脑皮质非锁相电位事件相关去同步化/同步化电位(ERD/ERS)，分别分析其在时域、频域及拓扑分布上的特征，以及传统静息态脑电和功能网络在运动功能评估方面的应用，旨在利用脑电技术从一个新的视角为理解疾病的病理生理机制、诊断治疗及预测预后提供理论依据。

经颅直流电刺激(tDCS)作为一种新兴的非侵入式脑刺激技术,可以增强皮层兴奋性从而促进运动功能康复.然而在运动功能康复训练中,该技术刺激时长参数设置的标准尚未明确.在刺激直流电强度保持1.5 mA恒定的情况下,通过采集脑电信号,研究阳极tDCS时长对大脑皮层运动区活跃度的影响.选择11名健康受试者接受基于以往实验经验值的3种不同时长(10、15、20 min)C3区阳极刺激,并在此基础上增加一种25 min的同模式刺激实验.在刺激前后分别采集脑电信号,测量C3区mu和beta节律在静息态和运动想象时的事件相关去同步下的功率谱密度两个特征参数,并计算平均值,比较4种不同时长的阳极刺激对大脑皮层运动区活跃度的影响.结果显示,mu和beta节律在不同时长刺激前后功率谱密度(μV2/Hz)的变化量分别为10 min:2.835±0.842,15 min:3.975±0.978,20 min:7.022±1.562,25 min:1.413±1.329 和 10 min:0.890±0.421,15 min:1.645±0.630,20 min:3.122±0.710,25 min:0.321±0.259;mu 和 beta 的事件相关去同步变化量(％)分别为 10 min:10.06± 2.81,15 min:14.11±2.87,20 min:22.12±4.67,25 min:3.77±3.03 和 10 min:6.72±3.19,15 min:11.78±5.02,20 min:17.81±3.16,25 min:2.54±2.30.研究表明,在3种经验值范围内,刺激时间越长,脑运动皮层活跃度越强,且存在显著性差异(P＜0.05),但继续延长刺激时长反而导致脑运动皮层活跃度降低.本研究结果有望为基于tDCS技术的运动功能康复训练的刺激时长设置提供有意义的参考.

目的:通过探讨抑制控制网络关键脑区右额下回岛盖部beta频段的事件相关去同步化(ERD),寻找抗抑郁治疗早期疗效相关的生物学指标.方法:随机入组46 例抑郁症患者及25 名健康对照,在完成Go/No-Go实验范式下采集脑磁图数据,计算基线期右额下回岛盖部beta频段的ERD,以抗抑郁治疗2 周后HAMD 17 总分减分率是否达50%为标准划分为早期疗效有效组和无效组.比较组间差异,分析其与HAMD 17 减分率的相关性.结果:与对照组相比,抑郁症组右额下回岛盖部去同步化水平降低,且无效组弱于有效组,右额下回岛盖部(r =-0.397,P =0.006)beta频段的ERD与2 周后HAMD17 减分率呈负相关.结论:右额下回岛盖部beta频段的ERD降低与抗抑郁早期疗效不佳相关,该区域beta频段的活动强度可能是抑郁症早期疗效预测的生物学指标.

目的 观察优势手和非优势手进行镜像视觉反馈训练(MVF)过程中大脑运动皮质激活及大脑偏侧化情况.方法 2021年3月至9月于沈阳体育学院招募右利手男性受试者17例.应用eegoTMmylab脑电系统实时采集其在MVF过程中的脑电(EEG)和指伸肌的表面肌电(sEMG)信号.被试完成单侧手指的伸展运动,包含左/右手MVF和左/右手直视(VF)训练4个实验范式,每种范式重复80个试次,4种范式分两次进行,每次实验间隔1周.分析sEMG信号的时域特征以及与运动密切相关的α频段(8～13 Hz)、β频段(13～20 Hz)EEG信号的时频特征,采用事件相关去同步化/同步化(ERD/ERS)、非对称指数(AI)评价优势和非优势手MVF时运动皮质激活及偏侧化现象.结果 放松手为右手时,MVF和VF指伸肌的sEMG振幅大于静息状态(P<0.05).在α频段,训练状态在ERD/ERS上主效应非常显著(F = 14.125,ηp2 = 0.469,P = 0.002),MVF高于VF;在β频段,训练状态在ERD/ERS上主效应非常显著(F = 9.704,ηp2 = 0.378,P = 0.007),运动手与训练状态在ERD/ERS上交互作用显著(F = 8.014,ηp2 = 0.334,P = 0.012),其中VF时,右手运动ERD/ERS高于左手运动(F = 7.267,ηp2 = 0.312,P = 0.016),当右手运动时,MVF时ERD/ERS高于VF时(F = 17.530,ηp2 = 0.523,P = 0.001).在C4电极位置,VF时,右手运动ERD/ERS高于左手运动(t =-3.201,P = 0.006,Cohen's d = 0.776);当右手运动时,MVFERD/ERS高于VF(t =-4.060,P = 0.001,Cohen's d = 0.985).AI仅在β频段训练状态主效应显著(F = 5.796,ηp2= 0.266,P = 0.028),MVF高于VF.结论 MVF可能通过募集额-顶区镜像神经元以及减少半球间与皮质内抑制活动来提高运动手同侧初级运动皮质区神经元的活动,并且这种效应对于优势手训练的效果更佳.

脑电信号包含大量的生理与病理信息,但其存在记录伪差、易受自发脑电及外界干扰等缺点,对脑电信号的特征性提取及分析是其研究的关键.随着各种脑电图分析技术的发展,越来越多的研究证实事件相关去同步化(ERD)和事件相关同步化(ERS)是研究脑电信息非常有用的分析方法.本文对ERD/ERS的概况、研究方法及临床相关研究进行综述.

目的 探讨采用皮质脑电图术中定位运动区皮质的可行性及临床意义.方法 选择2017年6月至2019年6月进行唤醒手术且病变位于运动区的患者共8例,于全身麻醉术中唤醒状态下手术,术中采用皮质直接电刺激定位运动区皮质(金标准),采集静息态和握拳任务下皮质脑电图μ节律和慢皮质电位信号,小波分析上述不同节律运动前后的事件相关去同步化(ERD)特征量的变化,对比μ节律和慢皮质电位单独或联合应用时各阈值及不同模式识别运动区的能力,计算其定位灵敏度、特异度及受试者工作特征曲线下面积.结果 (1)当μ节律ERD特征量阈值为40％、慢皮质电位ERD为1.6时,二者定位运动区皮质的灵敏度分别为81.08％ (30/37)和83.78％ (31/37)、特异度83.33％ (25/30)和80％(24/30).(2)μ节律联合慢皮质电位定位运动区皮质采用D模式(敏感性优先模式即μ节律或慢皮质电位呈阳性反应的区域定义为运动区皮质)时,其定位准确度最高,灵敏度和特异度分别为97.29％(36/37)和80％(24/30).结论 运动前后皮质脑电图分析对定位运动区皮质具有较高的准确性,且对脑组织无不良刺激性,有望成为术中辅助直接电刺激定位的新方法.

目的:通过脑电节律探究健康人下肢运动想象机制.方法:选择20例健康被试完成下肢运动想象任务,对采集的脑电数据选择C3、C4、Cz通道分析其事件相关电位(event related potential,ERP)和事件相关去同步化与同步化(event-related desynchronization and synchroniza-tion,ERD/ERS).结果:①左右下肢运动想象在C3、Cz、C4产生几乎相同的ERP模式,左右下肢Cz通道波峰潜伏期为230ms,C3通道潜伏期为250ms,C4通道潜伏期为260ms,两侧下肢运动想象均能诱发P300;②左侧下肢ERP均值在C3通道高于C4通道,右侧下肢ERP均值在C4通道高于C3通道;③无论是C3通道还是C4通道,单侧通道左右下肢运动想象均表现为ERD,两侧下肢想象运动ERDα频段较β频段明显.结论:左右下肢运动想象在两侧半球产生几乎相同的ERP模式和ERD,但下肢运动想象ERP均值出现同侧化.下肢运动想象诱发的P300可能和运动想象的注意和意图相关.本文研究成果可为下肢运动想象的脑机接口(brain-computer interface,BCI)设计开发提供有价值信息.

目的:探究镜像诱导强化吞咽运动想象(motor imagery of swallowing,MIS)激活吞咽相关脑区的证据.方法:入组健康青年右利手受试者7例,使用青年男女吞咽视频作为刺激素材诱导吞咽运动想象,镜像诱导条件下的吞咽运动想象测次为试验组,无诱导的吞咽运动想象测次为对照组,每组各40个测次.应用脑磁图(MEG)检测不同条件下吞咽运动想象任务在全脑的事件相关同步/去同步(event-related synchronization/desynchronization,ERS/ERD).结果:在0-10s的任务时间窗内,对照组和试验组在全脑水平均出现了大范围的ERS模式.相较于对照组,试验组吞咽相关部分脑区在α和β频带呈现更为显著的ERS模式.显著激活的脑区主要集中在双侧额叶和颞叶,少量出现于双侧枕叶和边缘叶、右侧顶叶及左侧岛叶.结论:与无诱导的吞咽运动想象训练相比,镜像刺激下的吞咽运动想象能够显著激活吞咽相关功能脑区,提示镜像诱导可能对吞咽运动想象具有启动效应,提升了训练的质量和效果,为吞咽运动想象在临床治疗中的应用和改进提供依据.

目的:通过脑电技术探讨前臂截肢对人体大脑功能可塑性的影响.方法:本研究使用脑电系统采集右侧前臂截肢者(9例,截肢年限均为6年以上)和正常健康人(15例)进行左右上肢直臂屈伸运动任务时的脑电信号.分析与运动相关的μ波(8-12Hz)的脑电信号的ERD/ERS变化特征.结果:与正常组相比,截肢组受试者健侧肢运动过程中除了大脑右半球额区F4通道μ波的ERD现象程度显著降低(P＜0.05)外,其它脑区的通道均无显著性差异(P＞0.05);而截肢组受试者残肢运动时,μ波ERD程度在对侧额区F3、中央区C3表现为显著降低(P＜0.05),而在双侧枕区(O1、O2)表现为ERD显著升高(P＜0.01).结论:截肢组受试者健侧肢运动时μ波变化与正常组相似,而截肢组受试者残肢在执行任务时,表现出特异性大脑对侧半球额区、中央区及双侧枕区μ波事件相关去同步化现象.