基于大脑皮层信息传输的脑电信息图示方法

提出一种基于大脑皮层信息传输的脑电地形图示方法—脑电信息图（Ｂｒａｉｎ ＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＭａｐｐｉｎｇ － ＢＩＭ） 。其原理是从不同导联电极上采集脑电信号经相空间重建构成头皮电位信息传输矩阵, 将各导联信息传输时间序列的信息传输量和复杂度数据绘制成头皮拓扑分布图, 以直观地反映脑电信息传输分布模式在不同时相中的变化进程。该方法不仅是从新的角度观察大脑功能变化, 而且可克服传统的脑电频谱分段地形图不能表达长程脑电模式变化的不足。对局限性癫痫病患者的试用表明,脑电信息图能较好地反映癫痫发作前后的信息传输动向和复杂度（Ｋｃ 、Ｃ１ 、Ｃ２） 的变化趋势。结果提示,脑电信息图（ＢＩＭ） 有可能成为一种新的观察大脑功能活动的图示诊断方法,值得进一步深入研究。     

基于去趋势波动分析和支持向量机的癫痫脑电分类

癫痫脑电的自动检测与分类对于癫痫患者的诊断治疗具有重要意义.本文提出了一种基于去趋势波动分析(detrended fluctuation analysis,DFA)、波动指数和支持向量机(support vectormachine,SVM)的癫痫脑电分类方法.首先采用DFA方法计算脑电的标度指数,然后对脑电进行4～8 ...     

颅内电极在感觉运动区皮质发育不良癫痫手术中的应用

目的：探讨长程颅内电极监测及电刺激方法,在感觉运动区皮质发育不良的难治性癫痫外科手术评估中的意义。方法：筛选MRI提示的皮质发育不良区域与重要功能区-感觉运动区位置关系密切的11例难治性癫痫患者,且头皮长程视频脑电监测及PET检查也初步提示癫痫发作与皮质发育不良所在脑区有关,在可疑脑区放置颅内电极,然后进行颅内电极长程视频脑电监测及电刺激检测,对癫痫起源位置及功能区定位,明确癫痫发作起源区域与感觉运动功能区的解剖学关系,在定位结果指导下进行切除术。结果：11例中3例位于左侧半球,8例位于右侧半球,11例感觉运动功能区皮质分布均存在不同程度变异,7例癫痫发作起源区域与感觉运动功能区一定范围重叠,其中5例与感觉区重叠,该5例切除了起源区域与发作有关的部分感觉区,2例部分致痫灶与运动区重叠,该2例仅切除了除与发作有关的运动区以外的癫痫起源区域,4例癫痫发作起源区域与感觉运动功能区相对独立,该4例完全切除癫痫发作起源区域;手术后6例患者发作消失,2例患者发作频率减少90%以上,1例癫痫发作控制无效,2例患者发生部分感觉缺失,但对生活无明显影响。结论：在皮质发育不良的癫痫患者中,有较高比例的病人伴有功能区皮层分布的变异,长程颅内电极监测及电刺激能够实现癫痫起源区域及功能区精确定位,明确功能区变异情况,对于指导病灶切除,避免损伤功能区皮质,减少术后并发症具有重要意义。     

颅内电极在感觉运动区皮质发育不良癫痫手术中的应用

目的:探讨长程颅内电极监测及电刺激方法,在感觉运动区皮质发育不良的难治性癫痫外科手术评估中的意义。方法:筛选MRI提示的皮质发育不良区域与重要功能区-感觉运动区位置关系密切的11例难治性癫痫患者,且头皮长程视频脑电监测及PET检查也初步提示癫痫发作与皮质发育不良所在脑区有关,在可疑脑区放置颅内电极,然后进行颅内电极长程视频脑电监测及电刺激检测,对癫痫起源位置及功能区定位,明确癫痫发作起源区域与感觉运动功能区的解剖学关系,在定位结果指导下进行切除术。结果:11例中3例位于左侧半球,8例位于右侧半球,11例感觉运动功能区皮质分布均存在不同程度变异,7例癫痫发作起源区域与感觉运动功能区一定范围重叠,其中5例与感觉区重叠,该5例切除了起源区域与发作有关的部分感觉区,2例部分致痫灶与运动区重叠,该2例仅切除了除与发作有关的运动区以外的癫痫起源区域,4例癫痫发作起源区域与感觉运动功能区相对独立,该4例完全切除癫痫发作起源区域;手术后6例患者发作消失,2例患者发作频率减少90%以上,1例癫痫发作控制无效,2例患者发生部分感觉缺失,但对生活无明显影响。结论:在皮质发育不良的癫痫患者中,有较高比例的病人伴有功能区皮层分布的变异,长程颅内电极监测及电刺激能够实现癫痫起源区域及功能区精确定位,明确功能区变异情况,对于指导病灶切除,避免损伤功能区皮质,减少术后并发症具有重要意义。     

脑电超慢涨落图技术在癫痫研究中的应用

目的：观察脑内多种神经递质对癫痫发作的影响。方法：以癫痫患者和ＳＤ大鼠为实验对象,用脑功能检测的最新脑电超电涨落图分析仪（ｅｎｃｅｐｈａｌｏｆｌｕｃｔｕｏｇｒａｍ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ,ＥＴ）长时程采集脑电信号,提取在脑电中载有脑神经递质调节系统的震荡信息（即Ｓ谱线）,分析癫痫发作时的脑神经递质的变化。结果：患儿癫痫发作时,Ｓ谱线中Ｓ２（谷氨酸）增高;Ｓ１（γ－氨基丁酸）降低,造成Ｓ１＜Ｓ２。Ｓ５     

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。     

脑电信号的高阶奇异谱分析

奇异谱分析是脑电信号分析的一种新方法,脑电信号的奇异谱可以反映脑电的特征,它有助于研究大脑的动力学行为。奇异谱分析方法是基于二阶统计的方法,反映的是信号时间上和空间上的一种线性相关关系。而脑电信号属于非线性信号,其内在的非线性关系很难通过奇异谱得到真实的反映,从而会丢失某些有用的信息。提出一种新的基于高阶统计的脑电奇异谱分析方法,并将其运用于正常脑电和癫痫患者的脑电分析中。大量的实测信号样本仿真实验结果表明,正常脑电和癫痫脑电的奇异谱有明显的不同。此外,基于高阶统计的奇异谱和基于二阶统计的奇异谱相比更能反映出信号的细节。     

基于二阶C0复杂度的癫痫发作预测

癫痫发作的预测是近年来在临床医学和神经系统科学研究领域中备受关注的问题。如果癫痫发作能够被可靠地预测,则可以提前采取有效的临床预防措施,从而能较大程度地改善癫痫患者的生活质量。文章提出了一种基于二阶C0复杂度的预测算法用于预测癫痫发作。该算法通过分析癫痫患者颅内脑电信号的二阶C0复杂度,利用发作前期复杂度曲线的变化特征预测癫痫发作。作者运用该算法对21组癫痫病人87次发作的临床颅内脑电数据和4组大鼠4次发作的颅内脑电数据进行分析计算,预测准确率分别为94.3%和100%。实验结果表明该算法可以有效地预测癫痫发作,具有潜在的重要临床应用价值。     

基于脑电信号识别采集的假肢控制系统

本文介绍了脑电信号（EEG）的模式识别和步骤,分析了EEG采集领域的发展和医学原理。通过研究脑电信号和假肢运动的联系,总结脑电控制假肢的可行性结论。设计出从头皮电极到模／数转换器的基于脑电信号识别采集的假肢控制系统,能够满足脑电假肢的各种要求。     

癫痫病人脑电信号的奇异谱

癫痫是一种常见的神经系统疾患,其唯一客观证据为脑电图的癫痫样发放。在癫痫发作间期,仅有偶发的很难辨别的癫痫样放电,为了正确诊断癫痫病,往往需要医生长时间监测病人的脑电信号,在对脑电信号进行相空间重构,进而对其进行奇异系统分析,发现癫痫病人无论在癫痫发作前、发作中、发作后,其脑电信号的奇异谱曲线不存在噪声平台,明显区别于正常人。是否可以认为脑电信号的奇异谱正代表着大脑的一种基本状态,癫痫患者在未发作时,大脑的基本状态已经处于异常。无论如休,奇异系统分析方法使得可以利用很短的一段脑电数据诊断癫痫。无疑为癫痫病人的临床诊断提供了一条简单、有效的途径。     

非专利药侵吞巨大市场未满足的需求依然很高

癫痫与综合失调症（精神分裂症）或忧郁症不同．是由于脑电的神经活动障碍引起的疾病。通常，在脑的神经细胞、神经细胞与身体各细胞间流动的电流是非常微弱的，癫痫患者由于障碍产生突发性的强电流变化。     

脑深部电刺激的研究现状

脑深部电刺激是近年来神经中枢疾病治疗的一项新技术,具有可逆性、参数可调、对组织非破坏性等特点.目前,脑深部电刺激的治疗对象主要有帕金森症患者、癫痫患者以及各种难治性疼痛患者.本文综述了脑深部电刺激的概念、原理、优缺点,并对临床应用现状和应用前景进行了分析.     

一种改进的近似熵——样品熵及其在颞叶癫痫患者脑电信号分析中的应用

采用了近似熵(approximately entropy,ApEn)和它的改进算法,即样品熵(sample entropy,SampEn)分析了8位颞叶癫痫患者和10位健康人员的短程脑电信号。在计算过程中使用了两种滑动窗口和5个不同的过滤标准r。结果显示颞叶癫痫患者组脑电信号的熵值显著低于健康组,而且患者癫痫病灶所在的脑半球的复杂度远远小于非癫痫病灶的脑半球。小的滑动窗口能更多地反映与癫痫发作相关的细节。对于1秒的滑动窗口,过滤标准r不能小于时间序列标准差的0．15％;而对于4秒的滑动窗口,则过滤标准r不能小于时间序列标准差的10％。研究结果表明,在短程脑电信号的非线性分析中,样品熵是一种比近似熵更为可靠的非线性分析方法。颞叶癫痫患者脑电信号的熵值低于健康人员,这可能表明脑电活动的非线性程度的降低是由于神经信号在大脑内的传递受到了阻碍或者损坏,使得神经信号成了相对孤立的信息源。     

杏仁核点燃模型癫痫样放电传播途径研究

目的 :探讨杏仁核点燃模型癫痫样放电的传播途径。方法 :选择健康Wistar大鼠 3 0只以电刺激杏仁核的方式制作杏仁核点燃癫痫模型 ,于右侧杏仁核、左侧海马及右侧额叶皮质埋植电极记录脑电活动 ,观察电刺激杏仁核时在杏仁核、海马及额叶皮质出现癫痫样放电的潜伏期、最低刺激强度及癫痫样放电的持续时间。结果 :杏仁核出现癫痫样放电时 ,海马及皮质均未记录到癫痫样放电。而当杏仁核、海马及皮质三处出现癫痫样放电时的最低刺激强度依次增大 ,潜伏期依次延长 ,海马处癫痫样放电的持续时间最长。结论 :杏仁核点燃模型癫痫样放电可能由杏仁核经海马传至皮层 ,海马可能为癫痫样放电传播的重要结构     

海马中的内源性爆发式放电神经元与颞叶癫痫

颞叶癫痫(temporal lobe epilepsy,TLE)是常见的难治性癫痫,主要累及到海马及海马旁结构等边缘网络。爆发式放电神经元(bursting—firing neurons,BFNs)的活动是促使海马结构产生癫痫电活动及相关病理性改变的重要因素之一。BFNs是一类能够由刺激引起、甚至自发产生成串高频爆发式放电(bursting)的神经元。爆发式放电增加了突触传递的效率,促使突触活动产生短时程和长时程可塑性变化,募集邻近神经元产生同步化放电。BFNs的电活动在癫痫相关性电活动中可能具有起搏点的作用。同时,癫痫电活动也促使内源性BFNs的改变,以及调制非爆发式放电神经元向BFNs的转变,导致海马结构内癫痫电活动的进展和扩散,最终促使癫痫相关性病理性改变和脑的高级功能的损害。     

烟碱对M激动剂诱发脑电癫痫波的影响

在多种动物模型上观察了N激动剂烟碱对中枢M受体介导脑电癫痫波的影响,以研究中枢N受体对M受体功能的调节作用。急性实验以清醒脑电为指标,给两次烟碱(0.5,5.0mg/kg iV,间隔10min)促使大鼠对烟碱产生急性耐受,中枢N受体处于失敏状态下,这时M激动剂槟榔碱和毛果芸香碱诱发大鼠脑电癫痫波的阈值剂量分别由未给两次烟碱时的150mg/kg和380mg/kg降至50mg/     

高频电刺激对大鼠海马脑片癫痫样放电特性影响的研究

本文采用电极阵列检测技术,在大鼠海马脑切片上诱导出稳定的癫痫样放电,分析、研究130 Hz的高频电刺激(high-frequency stimulation,HFS) CA3区时,海马切片在癫痫发作间期放电(inter-ictal discharges,IID)和发作期放电(ictal discharges,ID)的各项参数、癫痫样放电地起始位点、传播方向和传输速率以及各频段的功率谱密度.结果显示:高频电刺激可以有效地降低癫痫发作期的幅值、减少持续时间、增长潜伏时间、抑制癫痫样放电由IID向ID的转变等.提示高频电刺激抑制癫痫的作用机制是通过促进神经元之间的抑制性传输系统,并且抑制海马神经元之间的兴奋性连接,从而达到抑制效果.     

点燃大鼠海马脑片CA1区电活动的变化

重复间隔地给予阈下致惊厥量的电或化学刺激,能使动物出现进行性增强的痫性活动,最后导致动物出现癫痫大发作而点燃(kindling)。点燃作为一种癫痫模型,较好地模拟了人类癫痫的渐进性发展过程和长期反复的自限性发作形式。Racine用电刺激杏仁核点燃动物时,在脑内不同部位放置记录电极以观察后发放(afterdischarge)的变化,发现点燃能使动物的     

强直电刺激嗅内皮质-海马环路诱发CA1神经元的癫痫同步性膜电位振荡行为

目的和方法 :4 0 0～ 5 0 0 μm大鼠水平脑切片含有封闭的EC 海马环路。强直电刺激 (60Hz ,2s)海马Schaeffer侧支诱发癫痫放电 ,全细胞记录CA1胞体层单个神经元电活动 ,同步记录相应树突区细胞外场电位 ,探讨单个神经元膜电位振荡特性与细胞外癫痫电活动之间的关系。结果 :①强直电刺激诱发CA1神经元膜电位后放性振荡行为呈宽频特征 (3～ 10 0Hz)。以θ节律多见 ,跟随在刺激引起的膜电位去极化或超极化偏移 (paroxysmaldepolarizingorhyperpolaringshift,PDSorPHS)之后 ,振荡波的上升支和下降支分别由膜电位去极化 超极化或超极化 去极化成分构成 ;②逐渐增强的IPSP构成了膜电位振荡的起搏成分 ,继而反弹形成锋电位和阈下振荡 ,与细胞外癫痫样电活动同步 ,并促成癫痫放电由紧张性向阵挛性形式转变 ;③发现了电偶联电位 (spikelets)以及细胞之间的染料偶联现象。结论 :单个神经元作为振荡器可以启动群体神经元超同步化癫痫样电活动 ;缝隙连接可能参与了膜电位振荡的启动与场电位癫痫样电活动的同步作用。     

颞叶癫痫患者海马CA3和内嗅皮层网络的癫痫尖波对theta节律抑制作用的量化评估

海马CA3和内嗅皮层(entorhinal cortex,EC)网络是海马认知功能和颞叶癫痫研究的关键回路之一,尖波对海马网络theta(4~8 Hz)节律抑制作用的研究有利于揭示癫痫对认知功能影响的机制。以往,在网络层面上,该抑制作用常借助脑片来实现定量评估。本文旨在建立依赖于脑深度局部场电位评估癫痫尖波对theta节律抑制作用的方法。从4位术前处于快速眼球运动(rapid eyes movement,REM)睡眠下的颞叶癫痫患者皮质电极记录中择取发作间期有散发性尖波(sporadic spikes,SSs)脑电和两个相邻SSs间无尖波暂态期脑电,尖波分别只在CA3、只在EC、或在CA3和EC同步出现,应用Gabor小波和Hilbert变换计算尖波前后和无尖波暂态期theta能量,并计算无尖波暂态期theta节律的断裂程度。结果显示:(1)尖波可瞬时降低theta能量,CA3和EC同步尖波时下降最为剧烈,抑制作用最强;(2)无尖波暂态期theta能量下降,出现theta节律消失,造成节律断裂,表明抑制作用在持续,且断裂程度与尖波附近抑制作用一致;(3)3例患者无尖波暂态期theta能量水平降低程度与尖波附近抑制作用一致,而1例不一致。本文结果提示,SSs可对theta节律产生瞬时、直接的抑制作用,该抑制作用可在无尖波暂态期持续,并可由theta节律断裂程度反映。该工作首次应用局部场电位证明了癫痫尖波对theta节律抑制作用可通过无尖波时脑电节律的断裂程度来评估,为利用脑电衡量癫痫尖波抑制作用提供了量化分析方法。