同时的多式成像表明,基于EEG的激发/抑制平衡反映了谷氨酸和GABA度

科学领域:

• 神经科学是一个神经科学.
• 神经生理学 神经生理学
• 生物物理学的生物物理.

背景情况:

• 兴奋/抑制 (E/I) 比率对大脑功能至关重要,与各种神经系统疾病相关的失调.
• 电脑电图 (EEG) 提供了一种非侵入性的方法来估计E/I比率,但需要与直接的神经化学测量进行验证.
• 磁共振光谱 (MRS) 在体内对谷氨酸和GABA等神经化学物质进行量化,从而能够计算E/I比率.

研究的目的:

• 验证基于EEG的多个算法来估计神经E/I比率与人类的MRS衍生E/I比率.
• 确定哪种基于EEG的E/I估计方法与直接神经化学测量表现出最强的相关性.
• 调查EEG衍生的E/I比率和MRS衍生的E/I比率在个人之间和个人内部之间的关系.

主要方法:

• 从人类参与者那里获得了超过一个小时的同步EEG和MRS记录.
• 应用了十个基于EEG的E/I比率指数候选者,在多个频段中采用了四种不同的方法.
• 基于MRS的E/I比率被计算为谷氨酸与GABA度的比率.

主要成果:

• 所有测试的基于EEG的E/I算法都显示出与基于MRS的E/I比率具有可靠的正相关性.
• 基于EEG的E/I比率在alpha频段使用临界性理论方法推导,与基于MRS的E/I比率表现出最强的相关性.
• 虽然在对象之间的分析中观察到显著的关联,但对象内部的相关性明显较弱.

结论:

• 基于EEG的E/I比算法,特别是使用临界性理论的α频段的算法,在反映相对谷氨酸和GABA度方面表现有前途.
• 这些发现支持EEG作为推断神经化学E/I平衡的非侵入性工具的潜力.
• 需要进行进一步的研究,以阐明导致受试者内部相关性较弱的因素.