在简单和复杂的步行过程中大脑网络的调节:一项"移动大脑/身体成像"研究

科学领域:

• 神经科学是一个神经科学.
• 生物力学 生物力学
• 认知科学 认知科学

背景情况:

• 步态控制涉及复杂的神经肌肉和认知过程,对独立至关重要,特别是在老龄化和神经退行症患者中.
• 传统的方法缺乏时间分辨率来研究行走过程中的快速神经动态.
• 移动脑/身体成像 (MoBI) 为高密度脑电图 (hd-EEG) 和步态分析提供了解决方案.

研究的目的:

• 研究神经动力学,特别是与事件相关的脱同步和同步 (ERD/ERS),在使用MoBI和hd-EEG.
• 探索传感运动,认知和情感网络在常规和双重任务条件下的步态控制中的参与.
• 为了将神经活动与步态空间时间参数相关联.

主要方法:

• 使用移动脑/身体成像 (MoBI) 平台,将高密度电脑图像 (hd-EEG) 与步态时空数据收集相结合.
• 记录神经活动 (α,β,γ波段) 和步态参数在常规和双重任务行走期间.
• 在17个感兴趣的地区分析了ERD/ERS,并使用步态指标进行了相关性分析.

主要成果:

• 在α和β频段的ERD/ERS调制扩展到超越感官运动区域的认知和边缘网络.
• 神经网络的参与在双重任务行走中比平时行走更为明显.
• 在双重支阶段的α ERS与更短的步骤长度相关,表明注意力的作用.
• 在与绩效相关的双重任务期间,认知/情感网络中的ERD/ERS,表明了补偿机制.

结论:

• 步态控制是一种涉及感觉运动,认知和情感神经网络的多维过程.
• 认知和情感网络在适应步态方面发挥着重要作用,特别是在苛刻的双重任务条件下.
• 带有高频EEG的MoBI有效地研究了像行走这样的动态运动的神经支.