这项研究的目的是严格评估功能性近红外光谱 (fNIRS) 是否可以有效地用作无创记录绵羊大脑功能和情绪的工具。我们考虑了一种实验设计,包括仪器方面的进步(定制的无线多距离 fNIRS 系统)、更精确的物理建模(光子扩散的双层模型和 3D 蒙特卡罗模拟)、神经解剖学工具的支持(通过同一动物的 MRI 和 DTI 数据定位 fNIRS 探头)和严格的协议(运动任务、惊吓测试)用于测试自由移动的绵羊的行为反应。在运动任务和惊吓测试中,几乎没有在大脑外区域发现血流动力学反应。在运动任务中,正如预期的那样,我们发现绵羊行走时大脑区域出现了典型的血流动力学反应。在惊吓测试中,测得的大脑区域血流动力学反应主要来自运动。总的来说,这些结果表明,通过当前的设置和探头定位,我们主要测量羊脑的运动区域,而不是探测与情绪处理相关的太深的皮质区域。
图1:实验概述。音符表示听觉刺激。(a)每个听觉序列由每个持续时间为200 ms的四个音调,分别为400毫秒的间隔间隔。从第一个音调开始到第四音的偏移,整个序列的持续时间为2000毫秒。在测试阶段,每个序列的第四个音调各不相同。在每种条件下进行跨试验的平均值后,我们分析了第一个音调开始之前的200 ms,到第四个音调偏移后的1000毫秒(总持续时间为3200 ms)。(b)对于胎儿录音,预期的母亲必须将腹部放置在传感器阵列的凹陷内,并在她的身体和萨拉设备之间放置一个声音,以传达听觉音调。(c)胎儿MEG信号对听觉音调无创记录。要纠正胎头方向和大小对MEG信号振幅的影响,相对于早期暴露阶段记录的最大振幅,所有信号均标准化为最大响应百分比(PMR)。分别以洋红色和灰色显示了全球和标准差异试验的所有录音的平均值。(d)出生后,作为新生儿的一部分受试者返回实验室,并在被放置在面向摇篮的头上后,朝向Sara设备的Squid磁力计阵列。为了安全地将听觉刺激传递到新生儿大脑中,新生儿戴着对婴儿友好的耳机。请注意,B和D从(28)改编。(e)Sara设备记录了新生儿无创的皮质信号;同样,所有全球差异试验的平均值均显示在洋红色中,所有Gloabl标准试验的平均值均以灰色为单位。
摘要:近几十年来,基于侵入性临床研究的大量证据表明,高频振荡(HFOS)是癫痫发作区(SOZ)定位的有希望的生物标志物,因此,有可能改善术后外的癫痫病患者。新兴的临床文献表明,可以使用诸如头皮电解学(EEG)和磁脑摄影(MEG)之类的方法对HFO进行无创记录。不仅HFO被认为是SOZ的有用生物标志物,而且还具有衡量疾病严重程度,监测治疗和评估前进结果的潜力。在本文中,我们回顾了有关人脑中非侵入性检测到的HFO的最新临床研究,重点是癫痫。 无创检测到的头皮HFO已在各种类型的癫痫病中进行了研究。 HFO也在其他病理性脑部疾病(例如偏头痛和自闭症)中进行了无创研究。 在此,我们讨论了非侵入性HFO研究中报告的挑战,包括在临床环境中MEG和高密度EEG设备缺乏,低信号比率,缺乏临床批准的自动检测方法,以及在物理和病理HFOS之间区分的难度。 需要有关HFO的非侵入性记录方法的其他研究,尤其是前瞻性多中心研究。 进一步的研究是基本的,在临床环境中经常评估HFO之前,需要进行大量工作;但是,未来似乎很有希望。在本文中,我们回顾了有关人脑中非侵入性检测到的HFO的最新临床研究,重点是癫痫。无创检测到的头皮HFO已在各种类型的癫痫病中进行了研究。HFO也在其他病理性脑部疾病(例如偏头痛和自闭症)中进行了无创研究。在此,我们讨论了非侵入性HFO研究中报告的挑战,包括在临床环境中MEG和高密度EEG设备缺乏,低信号比率,缺乏临床批准的自动检测方法,以及在物理和病理HFOS之间区分的难度。需要有关HFO的非侵入性记录方法的其他研究,尤其是前瞻性多中心研究。进一步的研究是基本的,在临床环境中经常评估HFO之前,需要进行大量工作;但是,未来似乎很有希望。