在中风患者的运动成像过程中血动反应不对称:一种新的NIRS-BCI评估方法
Mikhail Isaev1,2, Pavel Bobrov1,2, Olesya Mokienko1,2,3
1Institute of Higher Nervous Activity and Neurophysiology of the Russian Academy of Sciences, Moscow 117485, Russia.
Sensors (Basel, Switzerland)
|August 28, 2025
概括
一个新的指标,任务响应不对称系数 (TRAC) 更好地追踪中风后的大脑变化. 这种方法可以通过功能近红外光谱 (fNIRS) 加强运动康复期间的神经可塑性的监测.
科学领域:
- 神经科学
- 生物医学工程
- 康复科学
背景情况:
- 半球间的不对称性是跟踪中风后神经质变化的关键.
- 由于复杂的血液动力学反应,传统的横向性指数与功能近红外光谱 (fNIRS) 数据相扎.
- 运动图像脑电脑接口 (MI-BCI) 训练是一种有前途的康复策略.
研究的目的:
- 引入和验证一个新的任务响应不对称系数 (TRAC) 来量化fNIRS数据中的半球间差异.
- 在中风后的患者中,将TRAC的灵敏度与传统的横向性指数进行比较.
- 评估TRAC在康复期间捕捉时间神经塑性变化的能力.
主要方法:
- 在MI-BCI培训期间,从15名中风后患者收集了fNIRS数据.
- 传统的横向系数和新型的TRAC是用一般线性模型系数计算氧化和无氧化血红蛋白反应的.
- 使用线性回归分析了两种指数的日常动态.
主要成果:
- 与传统测量相比,TRAC在检测半球间不对称性方面具有显著的灵敏度.
- 在受损半球和完整半球之间,TRAC显示了氧化和无氧化血红蛋白反应的显著差异 (p < 0. 05).
- 在实质性运动恢复的患者中观察到明显的每日TRAC动态和统计学上显著的时间趋势.
结论:
- 这种新型的TRAC指标可以更好地识别中枢半球间不对称的模式.
- 在康复过程中,TRAC捕获了传统指数所忽略的时间神经塑性变化.
- 在基于fNIRS的BCI应用中,TRAC是监测康复进展的更敏感的生物标志物.
