在使用fNIRS的老年人中,评估神经,系统和脑外激活在活跃步行任务期间

科学领域:

• 神经科学是一个神经科学.
• 生物医学工程 生物医学工程
• 老年学是一门学科.

背景情况:

• 功能近红外光谱 (fNIRS) 是一种可穿戴技术,用于评估老年人活动行走期间的大脑血液动力反应.
• fNIRS能够持续监测大脑激活,特别是在前额叶皮层 (PFC),显示在双重任务行走期间由于更高的注意力需求而增加了参与度.
• 在不同研究中,fNIRS仪器和信号处理方法的变化在解释与神经活动,脑外信号和系统反应相关的发现方面带来了挑战.

研究的目的:

• 在不同fNIRS设备中调查单任务行走 (STW) 和双任务行走 (DTW) 之间的fNIRS衍生的前额叶皮层 (PFC) 激活差异的一致性.
• 评估信号透深度 (源探测器分离),脑外活动 (头皮血流) 和系统信号 (心率) 对行走任务期间观察到的血液动力学反应的影响.
• 解决关于fNIRS测量在移动性研究中的可靠性和可比性的文献中存在的关键差距.

主要方法:

• 采集了使用两个不同的fNIRS设备 (fNIR Imager 1100和NIRx NIR Sport2) 从健康的老年人 (n=15) 中收集的大脑成像数据.
• 参与者进行了单任务步行 (STW) 和双任务步行 (DTW) 条件,使用两种fNIRS系统从每个参与者收集数据.
• 分析了PFC中的氧化血红蛋白 (HbO) 变化,并评估了源检测器分离 (SDS),头皮血流和心率的潜在影响.

主要成果:

• 老年人中STW和DTW条件之间的前额叶皮层 (PFC) 激活差异在两个fNIRS仪器仪表中是一致的.
• 与STW相比,DTW期间观察到的HbO增加没有受到头皮血流或全身生理变化的显著影响.
• 这些发现表明,fNIRS在行走过程中对认知运动干扰的测量在不同的设备配置中是可靠的,并且不太容易产生混的生理信号.

结论:

• fNIRS是一种可靠的工具,用于评估老年人积极行走期间的大脑激活,研究结果在不同的硬件和信号处理方法中一致.
• 在双重任务行走期间观察到的前额叶皮层 (PFC) 参与是真正的神经反应,而不是脑外或全身生理变化的工件.
• 鼓励fNIRS仪器仪表和信号处理的持续技术进步,以进一步优化精确的大脑信号测量的提取.