使用fNIRS的可行性来探索与感觉运动障碍患者和健康对照者的运动相关的区域血动力学信号变化:试点研究
Lina Bunketorp Käll1,2, Malin Björnsdotter2, Johanna Wangdell1,3
1Center for Advanced Reconstruction of Extremities (C.A.R.E.), Sahlgrenska University Hospital, Mölndal, Sweden.
Restorative neurology and neuroscience
|July 17, 2023
概括
功能近红外光谱学 (fNIRS) 是可行的,以评估四肢的个体进行上肢运动任务的大脑活动. 患者表现出更大的双边大脑反应,表明了适应性可塑性.
科学领域:
- 神经科学是一个神经科学.
- 康复医学 康复医学 康复医学
- 生物医学工程 生物医学工程
背景情况:
- 功能近红外光谱学 (fNIRS) 提供了关于运动任务期间皮质大脑活动的见解.
- 使用fNIRS来评估血红蛋白对四肢重生上肢功能的反应尚未被探索.
研究的目的:
- 确定使用fNIRS评估上肢运动任务期间皮质信号变化的可行性,在四肢和手术恢复握力的个体中.
- 收集四肢患者皮质信号变化的试点数据,并将其与健康对照进行比较.
主要方法:
- 在6名四肢患者和6名健康对照者中,fNIRS被用来测量在同位肘和指屈曲期间皮质信号强度的变化.
- 一个块范式评估了前运动皮质 (PMC) 和初级运动皮质 (M1) 中的血液动力学反应,分析了信号幅度和空间特征.
- 通过3D数字化和对亚特拉斯大脑的共同注册,确保了准确的通道定位,并且通过短分离回归提取出血动力学反应函数的一般线性模型.
主要成果:
- 在四肢症组中,高峰氧血球蛋白 (oxy-Hb) 变化在PMC中显著是双边的,在和肘部任务中,与对照组不同.
- 在M1/S1中,oxy-Hb对扣紧任务的反应在两组中都主要是反边缘反应.
- 肘部曲任务显示,在M1/S1中,oxy-Hb反应的侧向化不太明显.
结论:
- 这项试点研究表明,使用fNIRS在手术恢复握力的个体中,在自愿上肢运动任务期间评估大脑激活的可行性.
- 与对照组相比,四肢组的感觉运动区域的皮质信号变化更大,更双边.
- 在四肢中观察到的双边半球反应可能表明适应性大脑可塑性;需要更大的研究来确认.
