抑郁癥腦磁圖的微態(tài)特征及相關(guān)性研究
發(fā)布時間:2021-01-27 12:05
抑郁癥作為一種情感障礙型疾病,具有發(fā)病機理復雜問題。抑郁癥患者表現(xiàn)出一種悲觀情緒,更有甚者選擇自殺。腦磁圖作為一種無損傷、無侵害的技術(shù),它以較高的時空分辨率等優(yōu)點,逐漸被使用到了抑郁癥的研究中。本文對6名抑郁癥患者和9名健康受試者的腦磁圖的微態(tài)序列的特征及相關(guān)性進行研究,主要研究包括以下三個部分。第一、對抑郁癥腦磁圖的微態(tài)特征進行研究,本文發(fā)現(xiàn)使用聚類為4的改進的KMeans算法效果最佳。微態(tài)特征實驗結(jié)果表明,抑郁癥患者組和健康對照組在中央?yún)^(qū)和額區(qū)差異性顯著。抑郁癥患者組在負性情緒圖片刺激下的熵明顯大于健康對照組,并且抑郁癥患者組在正性、中性和負性情緒圖片刺激下的熵率均大于健康對照組,說明在負性情緒圖片刺激下,抑郁癥患者組的腦磁圖的混亂程度高于健康對照組,且在三種不同情緒圖片刺激下,抑郁癥患者組的混亂度的變化率均大于健康對照組。另外發(fā)現(xiàn)抑郁癥患者組和健康對照組的微態(tài)序列都拒絕了低階(0階、1階和2階)馬爾科夫假設(shè),接受對稱性假設(shè),同時抑郁癥患者組在不同刺激下都拒絕了平穩(wěn)性假設(shè),而健康對照組僅在負性情緒圖片刺激下接受了平穩(wěn)性假設(shè)。第二、對抑郁癥腦磁圖的延遲時間互信息進行研究,本文使用了延...
【文章來源】:南京郵電大學江蘇省
【文章頁數(shù)】:83 頁
【學位級別】:碩士
【圖文】:
腦部結(jié)構(gòu)圖
南京郵電大學碩士研究生學位論文第二章相關(guān)背景及理論知識介紹8圖2.2大腦區(qū)域圖額葉靠近前額,位于大腦半球的前面(在頂葉之前)。額葉與執(zhí)行能力有關(guān),比如執(zhí)行計劃、自我控制等[61]。額葉區(qū)又被劃分為中前額區(qū)、左前額區(qū)和右前額區(qū),其中,中前額區(qū)與執(zhí)行能力、記憶能力以及注意力有著緊密的關(guān)聯(lián)。頂葉對身體活動和感覺至關(guān)重要。如果頂葉受損,可能會造成半身不遂癥狀。顳葉負責聽覺感受和語言的理解。枕葉致力于人體的視覺感受、記憶能力、學習能力以及視頻圖片的理解能力。大腦的四個區(qū)域相互協(xié)調(diào),各自負責不同的部分,以一種獨立而又交叉協(xié)作的方式對身體的各項活動的意識形態(tài)進行調(diào)節(jié)。腦磁圖信號簡介腦磁圖作為一種研究腦內(nèi)磁場的新方法,已經(jīng)被應用到了臨床的檢測和診斷當中。腦磁圖使用超導量子干擾儀(superconductingquantuminterferencedevice,SQUID),是無侵犯、無傷害的,并且可以被重復測量[5]。MEG對腦內(nèi)磁場變化進行探測,然后經(jīng)過濾波、數(shù)模轉(zhuǎn)換等過程,最終得到實時的腦磁圖信號變化圖。2.2.1腦磁圖信號的產(chǎn)生及優(yōu)缺點據(jù)研究發(fā)現(xiàn),腦部電流主要有三類,分別為跨膜電流、胞內(nèi)電流和胞外電流[62]。由于電磁效應,電流的存在就會產(chǎn)生磁常腦磁圖技術(shù)就是對腦部電流產(chǎn)生的磁場就行檢測。目前,只有胞內(nèi)電流產(chǎn)生的磁場可以被檢測,而胞外電流產(chǎn)生的磁場探測不到。MEG采集的磁場是由大腦內(nèi)成千上萬的神經(jīng)細胞形成的集合電流產(chǎn)生的磁場,并對大腦內(nèi)神經(jīng)元活動產(chǎn)生的磁場空間分布的變化情況進行探測,然后解析磁場變化的位置信息,定位神經(jīng)元,并將神經(jīng)元的位置反映到醫(yī)學圖像當中。
南京郵電大學碩士研究生學位論文第二章相關(guān)背景及理論知識介紹9腦磁圖作為非侵入性的檢測手段,相對于其他檢測手段有諸多優(yōu)點,主要包括以下幾點[63]:第一、MEG測量方便。測量時只需要使用超導量子儀器對實驗者的腦皮上的神經(jīng)元的活動磁場進行記錄。第二、MEG是一種無傷害的測量技術(shù)。它的測量是一種非侵入性的,不會產(chǎn)生高頻或低頻射線和噪聲,只是感應神經(jīng)元活動產(chǎn)生的磁場空間。第三、MEG具有良好的空間分辨率和時間分辨率。在定位神經(jīng)元的位置時,它甚至可以精確到毫秒級別。MEG具有很高的分辨率得益于大腦組織產(chǎn)生的磁場不會相互影響,超導量子儀在測量的時候不會受到不同磁場的干擾,超高的空間和時間分辨率如圖2.3所示。圖2.3高時間空間分辨率的MEG及各生物環(huán)境的磁場強度對比圖MEG具有很多的優(yōu)點的同時,也存在一些不足,它的缺點主要包括一下幾點:第一、雖然MEG信號采集簡單,但對實驗者有嚴格要求。測量時,需要受試者在測量過程中保持頭部靜止,不能亂動。這樣會使得采集的癲癇病患者的信號不準確。第二、由于MEG是對腦磁場空間變化情況進行采集,所以在采集過程當中不能受到外接磁場的干擾,所以,每次采集時都需要在一個密閉的屏蔽磁場的環(huán)境中進行。2.2.2腦磁圖信號的測量SQUID是MEG信號采集當中使用的最重要的傳感器,它基于超導約瑟夫效應和磁通量子化現(xiàn)象原理,對腦部磁場進行感應,并轉(zhuǎn)換為電壓信號。SQUID被放置在裝有液氦的杜瓦桶當中,這樣能夠達到超導狀態(tài),裝置如圖2.4所示。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)作性疾病的腦磁圖研究進展[J]. 詹飛霞,曹春燕,曹立. 上海交通大學學報(醫(yī)學版). 2018(08)
[2]前額葉-邊緣環(huán)路theta波功能連接對抑郁癥的識別作用[J]. 王強,畢昆,花玲玲,閻銳,史家波,陳瑜,盧青,姚志劍. 臨床精神醫(yī)學雜志. 2018(03)
[3]大學生抑郁癥患者聽覺信息前注意加工的失匹配負波研究[J]. 喬正學,孫國棟,蔡昕,邱曉惠,楊秀賢,楊艷杰. 中華行為醫(yī)學與腦科學雜志. 2016 (09)
[4]腦磁圖聯(lián)合顱內(nèi)電極腦電圖在癲癇外科治療中的應用[J]. 郭強,朱丹,馮毅剛,王曉,陳俊喜. 臨床神經(jīng)外科雜志. 2014(06)
[5]抑郁癥患者情緒圖片刺激早期低頻腦磁圖研究[J]. 閆偉,謝世平,鐘元,黃清玲,王沛弟,楊露. 臨床精神醫(yī)學雜志. 2010(04)
[6]抑郁癥的腦磁圖研究進展[J]. 閆偉,謝世平,王沛弟. 臨床精神醫(yī)學雜志. 2009(05)
[7]腦磁圖[J]. 孫吉林,吳育錦,王寶山. 現(xiàn)代電生理學雜志. 2009(01)
[8]發(fā)展認知神經(jīng)科學的研究進展[J]. 王益文,林崇德,陸祖宏. 自然科學進展. 2006(12)
[9]腦磁圖的發(fā)展及應用研究[J]. 程光,章翔. 中華神經(jīng)外科疾病研究雜志. 2002(03)
本文編號:3003014
【文章來源】:南京郵電大學江蘇省
【文章頁數(shù)】:83 頁
【學位級別】:碩士
【圖文】:
腦部結(jié)構(gòu)圖
南京郵電大學碩士研究生學位論文第二章相關(guān)背景及理論知識介紹8圖2.2大腦區(qū)域圖額葉靠近前額,位于大腦半球的前面(在頂葉之前)。額葉與執(zhí)行能力有關(guān),比如執(zhí)行計劃、自我控制等[61]。額葉區(qū)又被劃分為中前額區(qū)、左前額區(qū)和右前額區(qū),其中,中前額區(qū)與執(zhí)行能力、記憶能力以及注意力有著緊密的關(guān)聯(lián)。頂葉對身體活動和感覺至關(guān)重要。如果頂葉受損,可能會造成半身不遂癥狀。顳葉負責聽覺感受和語言的理解。枕葉致力于人體的視覺感受、記憶能力、學習能力以及視頻圖片的理解能力。大腦的四個區(qū)域相互協(xié)調(diào),各自負責不同的部分,以一種獨立而又交叉協(xié)作的方式對身體的各項活動的意識形態(tài)進行調(diào)節(jié)。腦磁圖信號簡介腦磁圖作為一種研究腦內(nèi)磁場的新方法,已經(jīng)被應用到了臨床的檢測和診斷當中。腦磁圖使用超導量子干擾儀(superconductingquantuminterferencedevice,SQUID),是無侵犯、無傷害的,并且可以被重復測量[5]。MEG對腦內(nèi)磁場變化進行探測,然后經(jīng)過濾波、數(shù)模轉(zhuǎn)換等過程,最終得到實時的腦磁圖信號變化圖。2.2.1腦磁圖信號的產(chǎn)生及優(yōu)缺點據(jù)研究發(fā)現(xiàn),腦部電流主要有三類,分別為跨膜電流、胞內(nèi)電流和胞外電流[62]。由于電磁效應,電流的存在就會產(chǎn)生磁常腦磁圖技術(shù)就是對腦部電流產(chǎn)生的磁場就行檢測。目前,只有胞內(nèi)電流產(chǎn)生的磁場可以被檢測,而胞外電流產(chǎn)生的磁場探測不到。MEG采集的磁場是由大腦內(nèi)成千上萬的神經(jīng)細胞形成的集合電流產(chǎn)生的磁場,并對大腦內(nèi)神經(jīng)元活動產(chǎn)生的磁場空間分布的變化情況進行探測,然后解析磁場變化的位置信息,定位神經(jīng)元,并將神經(jīng)元的位置反映到醫(yī)學圖像當中。
南京郵電大學碩士研究生學位論文第二章相關(guān)背景及理論知識介紹9腦磁圖作為非侵入性的檢測手段,相對于其他檢測手段有諸多優(yōu)點,主要包括以下幾點[63]:第一、MEG測量方便。測量時只需要使用超導量子儀器對實驗者的腦皮上的神經(jīng)元的活動磁場進行記錄。第二、MEG是一種無傷害的測量技術(shù)。它的測量是一種非侵入性的,不會產(chǎn)生高頻或低頻射線和噪聲,只是感應神經(jīng)元活動產(chǎn)生的磁場空間。第三、MEG具有良好的空間分辨率和時間分辨率。在定位神經(jīng)元的位置時,它甚至可以精確到毫秒級別。MEG具有很高的分辨率得益于大腦組織產(chǎn)生的磁場不會相互影響,超導量子儀在測量的時候不會受到不同磁場的干擾,超高的空間和時間分辨率如圖2.3所示。圖2.3高時間空間分辨率的MEG及各生物環(huán)境的磁場強度對比圖MEG具有很多的優(yōu)點的同時,也存在一些不足,它的缺點主要包括一下幾點:第一、雖然MEG信號采集簡單,但對實驗者有嚴格要求。測量時,需要受試者在測量過程中保持頭部靜止,不能亂動。這樣會使得采集的癲癇病患者的信號不準確。第二、由于MEG是對腦磁場空間變化情況進行采集,所以在采集過程當中不能受到外接磁場的干擾,所以,每次采集時都需要在一個密閉的屏蔽磁場的環(huán)境中進行。2.2.2腦磁圖信號的測量SQUID是MEG信號采集當中使用的最重要的傳感器,它基于超導約瑟夫效應和磁通量子化現(xiàn)象原理,對腦部磁場進行感應,并轉(zhuǎn)換為電壓信號。SQUID被放置在裝有液氦的杜瓦桶當中,這樣能夠達到超導狀態(tài),裝置如圖2.4所示。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)作性疾病的腦磁圖研究進展[J]. 詹飛霞,曹春燕,曹立. 上海交通大學學報(醫(yī)學版). 2018(08)
[2]前額葉-邊緣環(huán)路theta波功能連接對抑郁癥的識別作用[J]. 王強,畢昆,花玲玲,閻銳,史家波,陳瑜,盧青,姚志劍. 臨床精神醫(yī)學雜志. 2018(03)
[3]大學生抑郁癥患者聽覺信息前注意加工的失匹配負波研究[J]. 喬正學,孫國棟,蔡昕,邱曉惠,楊秀賢,楊艷杰. 中華行為醫(yī)學與腦科學雜志. 2016 (09)
[4]腦磁圖聯(lián)合顱內(nèi)電極腦電圖在癲癇外科治療中的應用[J]. 郭強,朱丹,馮毅剛,王曉,陳俊喜. 臨床神經(jīng)外科雜志. 2014(06)
[5]抑郁癥患者情緒圖片刺激早期低頻腦磁圖研究[J]. 閆偉,謝世平,鐘元,黃清玲,王沛弟,楊露. 臨床精神醫(yī)學雜志. 2010(04)
[6]抑郁癥的腦磁圖研究進展[J]. 閆偉,謝世平,王沛弟. 臨床精神醫(yī)學雜志. 2009(05)
[7]腦磁圖[J]. 孫吉林,吳育錦,王寶山. 現(xiàn)代電生理學雜志. 2009(01)
[8]發(fā)展認知神經(jīng)科學的研究進展[J]. 王益文,林崇德,陸祖宏. 自然科學進展. 2006(12)
[9]腦磁圖的發(fā)展及應用研究[J]. 程光,章翔. 中華神經(jīng)外科疾病研究雜志. 2002(03)
本文編號:3003014
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