听觉诱发脑电小波分量的混沌研究——婴儿痉挛症认知功能障碍的机制探讨

通过对婴幼儿期难治性癫痫———婴儿痉挛症(infantile spasms, IS)听觉诱发脑电细貌混沌特性的研究,探讨与IS相伴的认知功能障碍的发生机制。研究方法是分别记录IS组及正常对照组对象的听觉诱发脑电,经Mexihat连续小波变换后,分别计算信号各尺度小波分量的相关维数。结果表明IS组与正常对照组的各小波分量相关维数的差别主要表现在小波的第3尺度分量上(频带范围是32~64 Hz,主要为γ频带范围),在这个尺度上正常组相关维数明显低于IS组(P<0.05)。相关维数的降低意味着大脑活动自由度的减少,表明大脑的各单元耦合加强。因为正常组脑干内信息传递通道完好,使得大脑各个单元之间的信息耦合较强; IS组则由于脑干功能的异常,存在神经信息传递障碍,进而影响到脑干及其与大脑各个局部之间的信息耦合。小波第3尺度处于较高频率范围(γ频带范围),而在大脑皮层上的基频信号与听觉调频信号经加工后所产生的神经信号正在这一频率范围,且这一信号与大脑高级认知功能密切相关。因此,IS患者γ频带细貌信号的相关维数高于正常值,能够解释IS认知功能发生障碍的原因。     

基于小波变换的婴儿痉挛症脑干听觉诱发电位复杂性分析

采用多尺度小波变换计算脑干听觉诱发电位近似熵的方法,对比婴儿痉挛症患儿与正常幼儿的近似熵值,按照脑干听觉诱发电位成份波对应的解剖位置,分段、分尺度计算并统计近似熵值,从神经信息传递角度探讨阻碍婴儿痉挛症患儿智能发育的原因。采集12例正常儿童和13例婴儿痉挛症患儿的脑干听觉诱发电位,将它们进行60尺度小波分解,分段、分尺度计算各尺度近似熵值。发现婴儿痉挛症组患儿脑干听觉诱发电位中代表脑干活动的3~7ms段的分尺度近似熵明显高于正常组(P<0.01),小尺度上表现尤为显著。结果表明婴儿痉挛症患儿脑干传导通路不畅通,其中的随机成份增多,阻碍信息在脑干的传递,进而影响患儿大脑皮层的发育。     

基于小波变换的婴儿痉挛症脑干听觉诱发电位近似熵分析

采用多尺度小波变换计算脑干听觉诱发电位近似熵的方法,对比婴儿痉挛症患儿与正常幼儿的近似熵值,按照脑干听觉诱发电位成份波对应的解剖位置,分段、分尺度计算并统计近似熵值,从神经信息传递角度探讨阻碍婴儿痉挛症患儿智能发育的原因.采集12例正常儿童和13例婴儿痉挛症患儿的脑干听觉诱发电位,将它们进行60尺度小波分解,分段、分尺度计算各尺度近似熵值.发现婴儿痉挛症组患儿脑干听觉诱发电位中代表脑干活动的3～7 ms段的分尺度近似熵明显高于正常组(P＜0.01),小尺度上表现尤为显著.结果表明婴儿痉挛症患儿脑干传导通路不畅通,其中的随机成份增多,阻碍信息在脑干的传递,进而影响患儿大脑皮层的发育.     

用子波变换的能量最大准则分析婴儿痉挛症脑干诱发电位

借鉴流体力学中用子波变换识别湍流相干结构的能量最大准则,解释婴儿痉挛症发病的三联征,尤其想说明智能迟滞的原因.从电生理的角度来说明,为什么脑干是婴儿痉挛症的责任病灶——这个生化及病理已经做出的推测.研究发现婴儿痉挛症患儿的脑干通道对外界刺激的反应能力和信息的传递能力与正常儿童有明显差异,借用能量最大准则在湍流中的解释,认为是因为信息传导阻滞引起患儿智能发育的迟滞,并试着提出评价最理想治疗效果的标准.     

经颅磁刺激对癫痫病灶脑电相关维数的影响

利用脑功能指标——大鼠病灶区脑电的相关维数,研究低频经颅磁刺激对慢性颞叶癫痫大鼠脑功能改善的作用。对一组颞叶癫痫大鼠施予频率为0．5Hz、强度为0．4T、20次／日、连续一周的低频重复性经颅磁刺激(rTMS)．在rTMS前后,分别测取颞叶癫痫大鼠责任病灶区皮层和海马区的脑电,重构时间延迟吸引子,用G-P算法估算反映对应脑区功能状态的相关维数。研究结果显示：施予适量的rTMS(0.4T、20次／日、连续一周),使颞叶癫痫大鼠海马和相应皮层脑电的相关维数比刺激前明显升高。研究表明适量的rTMS有抑制癫痫的作用。     

急性低氧时豚鼠声信号传入的变化

本工作的目的是研究急性高原低氧对豚鼠听觉传入功能的影响。２０只豚鼠分为４组,分别接受模拟海拔高度为５０００、６０００、７０００和８００ｏｍ的急性低氧暴露,于不同时间测定听觉脑干诱发反应各波的潜伏期、峰间期、振幅和ＩＩＩ波的电反应阈（听阈）。结果如下：当升至预定的海拔高度和在低氧维持阶段,６０００ｍ以上组各波潜伏期延长,其中ＩＩ波变化更明显;回到海平面高度后逐渐恢复,１ｈ内基本可恢复正常;潜伏期变化的程度与海拔高度有关。在低氧阶段各波振幅普遍下降,回到海平面高度后逐渐回升,但恢复至正常所需时间较长。在升至预定的海拔高度和其后低氧维持阶段,各组动物的听阈均上升,脱离低氧后即可迅速恢复,１ｈ内可恢复正常。结果表明,急性高原低氧使听觉脑干传导时间延长,传入神经元兴奋性降低,听敏度下降,因而可以推测它能影响声信号的传入。     

兔脑温升高时听觉诱发电位的变化

兔单侧颈总动脉血体外加温灌流可选择性地升高脑温。在脑温升高3℃过程中,听觉脑干诱发电位成分Ⅰ的峰潜伏期无明显改变,成分Ⅱ～Ⅵ及听觉中潜伏期诱发电位成分Pa的峰潜伏期则逐渐缩短,其中Pa变化最早和最显著;Ⅰ～Ⅲ,Ⅲ～Ⅵ和Ⅵ～Pa峰间期的缩短,以Ⅵ～Pa变化最早、最显著。经脑复温而仍存活的兔,缩短的峰潜伏期可逐渐恢复,当脑复温至加温前水平时,Ⅱ、Ⅴ和Ⅵ峰潜伏期及Ⅲ～Ⅵ峰间期较加温前延长。结果表明,兔脑温升高可使听觉中枢传导径路上各级神经元的传导功能增强,而脑复温时,增强的传导功能逐渐降低,随后,部分神经元的传导功能低于加温前水平。     

促红细胞生成素对脑损伤早产儿NBNA评分、肝肾功能以及脑干听觉诱发电位的影响

目的:探讨促红细胞生成素(EPO)对脑损伤早产儿新生儿神经行为测定(NBNA)评分、肝肾功能以及脑干听觉诱发电位的影响。方法:选取2015年2月~2018年7月期间我院收治的脑损伤早产儿117例,将上述研究对象根据随机数字表法将其分为对照组(n=58)和观察组(n=59),对照组患儿给予常规对症治疗,观察组在对照组的基础上联合EPO治疗,比较两组NBNA评分、肝肾功能以及脑干听觉诱发电位,记录两组患儿治疗期间并发症发生情况。结果:观察组纠正胎龄40周时NBNA评分高于对照组(P<0.05)。两组患儿治疗后峰间期(Ⅰ~Ⅲ波、Ⅲ~Ⅳ波、Ⅰ~Ⅳ波)、潜伏期(Ⅰ波、Ⅲ波、Ⅳ波)均较治疗前降低,且观察组低于对照组(P<0.05)。两组患儿治疗前、后尿素氮(BUN)、肌酐(Cr)、血清谷丙转氨酶(SGPT)、总胆红素(TBIL)比较差异均无统计学意义(P>0.05)。两组患儿动脉导管未闭、新生儿败血症发生率比较差异无统计学意义(P>0.05),而观察组支气管肺发育不良、颅内出血、脑干听觉诱发电位异常等发生率低于对照组(P<0.05)。结论:EPO对脑损伤早产儿具有一定的神经保护作用,能够有效保护受损神经细胞与听觉神经通路,降低脑损伤并发症的发生率,且不影响患儿的肝肾功能。     

fMRI颞叶癫痫默认模式网络的研究

许多功能磁共振研究已经发现人脑的一些皮层区域在静息状态下出现共激活,这些区域形成连通的功能网络,称为"默认模式网络"。本文研究颞叶癫痫患者的默认模式网络,运用独立成分分析(Independent component analysis)分离出12例颞叶癫痫患者和12例正常对照的默认模式网络,进行组内分析得到两组被试的统计图,进行组间分析比较两组被试的默认模式网络的差异。结果表明默认模式网络均存在于颞叶癫痫患者和正常对照中,然而,在默认模式包含的网络中,颞叶癫痫患者前扣带回腹侧(ventral anterior cingulated cortex,vACC)、前额中分(medial prefrontal cortex,MPFC)、楔前叶(precuneus)、以及海马旁回区域比正常对照表现出代谢增强。这一结果有助于从脑功能的角度了解癫痫患者某些临床症状的发病机理,为今后癫痫诊治的发展提供一定的帮助。     

癫痫患者额叶及颞叶脑组织A型GABA受体α_1亚型基因表达定量研究

为研究A型GABA受体α1亚型(GABRA1)在癫痫患者病灶额叶及颞叶脑组织中的表达变化与癫痫发病机制的关系,采用TaqMan探针荧光定量PCR检测GABRA1在癫痫患者病灶额叶和颞叶脑组织及对照组额叶和颞叶脑组织中的表达量的差异.结果表明,对照组及癫痫患者额叶GABRA1平均相对表达强度为3.785±1.444和4.399±2.89,两者间无显著差异(P>0.05).对照组颞叶脑组织中GABRA1平均表达量是癫痫患者的4.5倍,对照组及癫痫患者颞叶GABRA1平均相对表达强度为26.802±8.983和5.986±5.07,结果具有统计学意义(P<0.05).提示,难治性癫痫患者GABRA1表达在不同组织中的改变并非单一性改变,GABRA1表达量的改变导致癫痫的发生存在组织特异性;GABRA1在颞叶脑组织中的表达减少与癫痫的发生,尤其是难治性癫痫的发生有密切的关系,可能是难治性癫痫致病的因素之一.该研究结果为进一步研究癫痫的发病机制及防治提供了科学依据.     

脑干听觉诱发电位与后循环TIA及脑干梗死的相关性研究

目的:研究脑干听觉诱发电位(BAEP)与后循环短暂性脑缺血发作(TIA)及脑干梗死的相关性。方法:选取我院收治的后循环TIA患者46例作为TIA组,选取同期收治的脑干梗死患者44例作为脑干梗死组,选取同期健康体检者49例作为健康组,TIA组和脑干梗死组均在发病后1周内进行BAEP检查,健康体检者在体检时进行BAEP检查,比较3组的Ⅰ、Ⅲ、Ⅴ波的潜伏期(PL)及Ⅰ-Ⅲ、Ⅲ-Ⅴ、Ⅰ-Ⅴ波峰间的潜伏期(IPL)。结果:TIA组BAEP异常率71.74%,脑干梗死组BAEP异常率56.82%,健康组BAEP异常率24.49%,TIA组患者BAEP异常率高于健康组,差异有统计学意义(P0.05)。脑干梗死组BAEP异常率高于健康组,差异有统计学意义(P0.05)。TIA组患者PL的Ⅰ、Ⅲ、Ⅴ水平均高于健康组,差异有统计学意义(P0.05)。TIA组患者IPL的Ⅰ-Ⅲ、Ⅲ-Ⅴ、Ⅰ-Ⅴ水平均高于健康组,差异有统计学意义(P0.05)。脑干梗死组患者PL的Ⅰ、Ⅲ、Ⅴ水平均高于健康组,差异有统计学意义(P0.05)。脑干梗死组患者IPL的Ⅰ-Ⅲ、Ⅲ-Ⅴ、Ⅰ-Ⅴ水平均高于健康组,差异有统计学意义(P0.05)。脑干梗死组患者IPL与PL均明显高于TIA组(P0.05)。结论:BAEP与后循环TIA及脑干梗死存在相关性,并且较为敏感,是优秀的诊断方法之一。     

Common ABCB1 polymorphisms associated with susceptibility to infantile spasms in the Chinese Han population

Infantile spasms are a severe epileptic encephalopathy with a variety of etiologies that occur in infancy and early childhood. Subjects with infantile spasms are at a higher risk for evolving into intractable epileptic spasms, tending to be refractory to conventional antiepileptic drugs. Genetic polymorphisms of the P-glycoprotein-encoding gene ABCB1 are suspected to be associated with pharmacoresistance phenotypes in epilepsy patients. Conflicting findings have been reported in different populations; few studies have explored whether this apparent association is affected by other host factors, such as specific epilepsy syndrome. We performed a case-control study to determine whether the risk of infantile spasms is influenced by common ABCB1 polymorphisms in a Han Chinese children's population consisting of 91 patients and 368 healthy individuals. DNA was isolated from whole blood, and three genetic polymorphisms (C1236T, G2677T/A, and C3435T) were assayed by PCR-RFLP. There were significant differences in the distributions of 3435TT [P = 0.001; odds ratio = 2.47; 95% confidence interval (CI) = 1.44-4.27] and 3435CT [P < 0.001; odds ratio = 0.28; 95% CI = 0.15-0.54] genotypes between infantile spasm cases and controls. No significant differences were observed in allelic and haplotypic frequencies of ABCB1 polymorphisms between the two groups. This study demonstrated that variations in the C3435T gene play an important role in the pathogenesis of infantile spasms in the Han Chinese population; 3435TT is associated with increased risk of having this epilepsy syndrome.     

Auditory evoked blink reflex and posterior auricular muscle response: Observations in patients with HFS and PFS

Our goal was to investigate the characteristics of the auditory brainstem reflexes in patients with hemifacial spasm (HFS) and postparalytic facial syndrome (PFS).The spasm activities and responses by supraorbital and auditory stimuli were recorded from the orbicularis oculi, the posterior auricular and the mentalis muscles in 27 HFS and 21 PFS patients. The results were compared with those of 20 controls.Blink reflex (BR) was obtained by supraorbital stimulation in normal controls and on both sides of HFS and PFS patients whereas sound evoked bilateral auditory blink reflex (ABR) in 96.3%, 90.5% and 100%, respectively. Both BR and ABR showed synkinetic spread on symptomatic sides in all patients. The posterior auricular muscle response (PAMR) was observed bilaterally in 59.3%, 42.9% and 75.0% of groups, respectively. However, there was no synkinetic spread of PAMR.Since PAMR does not show synkinetic spread even in the presence of synkinetic spread of ABR and BR, we may suggest that a distal origin may be responsible of the synkinetic spread, or PAM is probably governed by a smaller nucleus in the brainstem. Thus it may be speculated that its excitability is insufficient to stimulate the ABR nucleus, whereas the reverse process is possible.     

Dissociated Roles of the Inferior Frontal Gyrus and Superior Temporal Sulcus in Audiovisual Processing: Top-Down and Bottom-Up Mismatch Detection

Visual inputs can distort auditory perception, and accurate auditory processing requires the ability to detect and ignore visual input that is simultaneous and incongruent with auditory information. However, the neural basis of this auditory selection from audiovisual information is unknown, whereas integration process of audiovisual inputs is intensively researched. Here, we tested the hypothesis that the inferior frontal gyrus (IFG) and superior temporal sulcus (STS) are involved in top-down and bottom-up processing, respectively, of target auditory information from audiovisual inputs. We recorded high gamma activity (HGA), which is associated with neuronal firing in local brain regions, using electrocorticography while patients with epilepsy judged the syllable spoken by a voice while looking at a voice-congruent or -incongruent lip movement from the speaker. The STS exhibited stronger HGA if the patient was presented with information of large audiovisual incongruence than of small incongruence, especially if the auditory information was correctly identified. On the other hand, the IFG exhibited stronger HGA in trials with small audiovisual incongruence when patients correctly perceived the auditory information than when patients incorrectly perceived the auditory information due to the mismatched visual information. These results indicate that the IFG and STS have dissociated roles in selective auditory processing, and suggest that the neural basis of selective auditory processing changes dynamically in accordance with the degree of incongruity between auditory and visual information.     

蜡嘴,锡嘴雀和法国鹌鹑耳蜗—中脑听觉中枢的比较观察

用辣根过氧化物酶HRP顺行标记方法表明蜡嘴(Eophona migratoria)、锡嘴(Coccothra-ustes coccothraustes)和鹌鹑(France Coturnix coturnix)脑干内听觉中枢的初级神经元位于耳蜗核(nCO,Cochlear unclei)内。较高级神经元位于中脑背外侧核(MLD,Nucleus mesen-cephalicus lateralis,pars dorsalis)。脑干内听觉传入通路始于nCO,经外侧丘系(LL,Lemni-scus lateralis)可直接投射于MLD。鸣禽鸟蜡嘴、锡嘴是对侧投射,同侧仅有个别纤维被标记,非鸣禽鹌鹑仅是对侧性投射。     

脑干内的混沌

对脑干听觉诱发电位进行了非线性动力学分析,计算了关联维数Ｄ２和最大Ｌｙａｐｕｎｏｖ特征指数,确认ＢＡＥＰ是一个来源于低维混沌动力系统的时间序列,从而证明人类脑干存在着混沌现象,利用满足最小互信息标准的最佳延迟重构了二维混沌吸引子。     

13例SCN2A 基因突变相关儿童神经系统疾病表型分析

摘要 目的：总结并分析SCN2A基因突变引起的儿童神经系统疾病相关表型谱特点。方法：采用回顾性研究,收集2018年6月至2021年6月在上海交通大学医学院附属上海儿童医学中心神经内科诊治的患儿,并经二代基因测序检测,纳入SCN2A基因突变者,研究并总结患儿神经系统临床表型特点。结果：共纳入13例SCN2A突变患儿,包括新生突变9例和遗传性突变4例。其中11例患儿伴有癫痫发作,发作年龄为1日龄~1岁11月龄,4例在新生儿期起病 （36%）,1~3 月龄起病2例（18%）,4~12月龄起病2例（18%）,1岁后起病3例（27%）;发作类型中强直阵挛发作、痉挛发作、局灶性发作均各有4例（36%）,阵挛发作1例（9%）。另有2例无癫痫发作的患儿,1例表现为全面性发育迟缓,另一例表现为发育迟缓合并孤独症谱系疾病。11例癫痫患儿中,丛集性发作患儿10例。遗传性突变4例患儿中2例智力、运动发育正常;9例新生突变的患儿中8例伴有运动、智力发育落后,1例发育正常。11例癫痫患儿表型中良性家族性新生儿癫痫1例,新生儿惊厥2例,婴儿痉挛症2例,不能分类的早发性癫痫性脑病3例,儿童期起病的癫痫性脑病2例,热厥附加症1例。结论：SCN2A基因突变引起的儿童神经系统疾病以癫痫表现居多、癫痫表型谱广,少数表现为不伴癫痫发作的发育迟缓和孤独症谱系疾病。