基于可穿戴EEG-IMU的框架,用于研究多发性硬化症中运动认知相互作用的神经相关物

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
• 康复科学 康复科学 康复科学

背景情况:

• 研究多发性硬化症的认知运动相互作用对于了解疾病进展至关重要.
• 技术限制以前阻碍了在动态任务中对这些相互作用的准确评估.
• 双任务 (DT) 评估对于评估多发性硬化症 (PwMS) 患者的功能能力至关重要.

研究的目的:

• 在PwMS中引入一个创新的可穿戴框架,用于双任务 (DT) 评估.
• 集成脑电图 (EEG) 和惯性测量单元 (IMU) 传感器,用于同时记录大脑和运动.
• 在PwMS中分析认知运动任务期间的心理工作量和皮质活动.

主要方法:

• 11 PwMS在单任务 (ST) 和双任务 (DT) 条件下进行了定时启动和启动 (TUG) 测试.
• 一个配有可穿戴EEG和IMU传感器的定制手记录了大脑活动和运动数据.
• 混合CNN-LSTM模型分段试验,以及对EEG (θ和α频段) 的光谱分析量化了心理工作负载.

主要成果:

• 与手动标签相比,自动化细分方法显示了高准确度 (R2=0.993).
• 脑电图分析显示,在DT条件下,精神工作量显著增加 (p=0.02).
• 在PwMS中DT表现期间的皮质活动模式正在与新参与者进一步调查.

结论:

• 拟议的框架允许客观地评估在行走过程中PwMS中的认知运动相互作用.
• 这些发现有助于我们更好地理解PwMS中双重任务性能和跌倒风险的神经相关性.
• 这项技术可以为患有多发性硬化症的人提供个性化康复策略.