本文關(guān)鍵詞：人類C-LEPs提取方法及最優(yōu)參數(shù)設(shè)置

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【摘要】：疼痛是一種廣泛的人生體驗(yàn),貫穿人從出生到死亡的整個(gè)一生。國(guó)際疼痛研究協(xié)會(huì)認(rèn)為疼痛是大腦編碼和處理傷害性刺激,避免潛在的或?qū)嶋H的組織損傷的一種保護(hù)功能。疼痛包含四種成分：傷害性感覺成分(nociceptive component)、感覺辨別成分(sensory-discriminative)、動(dòng)機(jī)-情感成分(motivational-affective component)和認(rèn)知-行為成分(cognitive-behavioral component)。從疼痛的定義和成分我們可以看出,疼痛涉及生理、社會(huì)和心理等多方面的因素,這不僅表明了疼痛的主觀性和復(fù)雜性,同時(shí)也說明疼痛研究具有很強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)意義。人體內(nèi)傳導(dǎo)傷害性信息的神經(jīng)纖維主要有Aδ纖維和C纖維。Aδ纖維和C纖維傳導(dǎo)傷害性信息的速率不同。相對(duì)于C纖維,Aδ纖維的傳導(dǎo)速率較快。在施加傷害性刺時(shí),通過Aδ纖維對(duì)傷害性信息的傳導(dǎo),人體會(huì)產(chǎn)生第一次疼痛感覺,即一種類似于針刺的短暫性和極為局部性的疼痛感覺。傷害性信息在c纖維上的傳導(dǎo),人類會(huì)產(chǎn)生二次疼痛,它是較遲的彌散性疼痛,類似燒灼的感覺。激光刺激器可以有效的引發(fā)實(shí)驗(yàn)性疼痛,已被廣泛的應(yīng)用于疼痛研究。腦電(electroencephalography, EEG)技術(shù)的發(fā)展也為疼痛研究提供了更好的研究手段。較強(qiáng)烈的激光輻射熱脈沖可選擇性激活皮膚淺表層中的傷害性游離神經(jīng)末梢,誘發(fā)EEG活動(dòng)的變化,即激光誘發(fā)電位(laser-evoked potentials, LEPs)。傷害性信息通過Aδ纖維的傳導(dǎo)而產(chǎn)生的LEPs稱為Aδ-LEPs。至今,研究者共挖掘出Aδ-LEPs的六個(gè)穩(wěn)定成分,即時(shí)域上的Aδ-N1、Aδ-N2、Aδ-P2、Aδ-P4波,時(shí)頻域上神經(jīng)振蕩節(jié)律成分alpha頻段的事件相關(guān)去同步化(event-related desynchronization, α-ERD)和gamma頻段的事件相關(guān)同步化(event-related synchronization,γ-ERS)。實(shí)際上,A8-LEPs被認(rèn)為是評(píng)估患者傷害性傳導(dǎo)通路功能是否完善的最為有效的診斷工具。Aδ-N1潛伏期約為刺激后160 ms,可能起源于刺激的初級(jí)軀體感覺皮層(primary somatosensory cortex, SI)以及對(duì)側(cè)蓋島葉皮層(operculoinsular cortex)的電生理活動(dòng)；負(fù)-正復(fù)合波Aδ-N2/P2峰值大約出現(xiàn)在刺激后200-350 ms,且在頭頂電極(Cz)的波峰幅值最大,可能反映了雙側(cè)次級(jí)軀體感覺皮層(second somatosensory cortex,SII)、雙側(cè)腦島(insula)以及前部/中部扣帶回(anterior mid-cingulate cortex, ACC/MCC)等皮層的電生理活動(dòng)。刺激手背時(shí),Aδ-P4峰潛伏期約為390-410 ms,頭皮和溯源結(jié)果表明Aδ-P4波主要產(chǎn)生于對(duì)側(cè)SI的電生理活動(dòng)。傷害性信息通過C纖維的傳導(dǎo)而產(chǎn)生的LEPs稱為C-LEPs。在過去的三十年間,研究者花費(fèi)了很大精力來設(shè)計(jì)精巧的實(shí)驗(yàn)以便可靠檢測(cè)人類的C-LEPs,如用直徑非常小的激光束(相對(duì)于Aδ纖維,C纖維密度更大)；用止血帶法壓迫神經(jīng)阻滯有髓鞘纖維；利用相對(duì)于Aδ纖維,C纖維有更低的熱閾限,來調(diào)整刺激強(qiáng)度等。然而,所有這些方法很復(fù)雜,難以實(shí)施或需借助于較弱的C纖維傳入(如低能量刺激激活較少的傳入纖維),結(jié)果得到的C-LEPs信噪比很低。本文明確提出了在A8-LEPs存在的條件下提取C-LEPs的最優(yōu)刺激參數(shù)和實(shí)驗(yàn)范式：在一個(gè)小的皮膚區(qū)域內(nèi)施加80次以上的多強(qiáng)度刺激。該方法簡(jiǎn)單可靠且無需選擇性阻滯Aδ纖維的活動(dòng)。通過對(duì)激光熱刺激誘發(fā)的EEG響應(yīng)實(shí)施波峰校準(zhǔn)(peak alignment)和時(shí)頻分解(time-frequency decomposition),本文描述了C-LEPs的多重響應(yīng)特征,包括C-LEPs依賴于刺激能量和主觀感知的特性。當(dāng)刺激能量大約達(dá)到個(gè)體的一次快疼閾限時(shí),C-LEPs的信噪比最大；當(dāng)刺激能量從個(gè)體的感受閾限增加到一次快疼閾限時(shí),研究者就可刻畫反映C纖維通路功能的刺激—響應(yīng)曲線特征。本研究為評(píng)估小直徑神經(jīng)纖維的神經(jīng)生理功能提供了重要的技術(shù)支持,在基礎(chǔ)研究和臨床實(shí)踐上都有重要的指導(dǎo)意義。
【學(xué)位授予單位】：西南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：B842

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本文編號(hào)：1228776