背景:脑机接口 (BCI) 是一种针对脊髓损伤 (SCI) 患者的新兴神经康复疗法。目的:该研究旨在测试在身体练习之前使用 BCI 控制的功能性电刺激 (FES) 启动感觉运动系统是否比单纯的身体练习更有益。方法:10 名亚急性 SCI 患者参加了一项随机对照试验,其中实验组 (N = 5) 在身体练习 (30 分钟) 之前接受 BCI-FES 启动 (∼ 15 分钟),而对照组 (N = 5) 进行优势手的身体练习 (40 分钟)。主要结果测量是 BCI 准确度、依从性和感知工作量。次要结果测量是手动肌肉测试、握力、运动范围和脑电图 (EEG) 测量的大脑活动。结果:平均 BCI 准确率为 85%。实验组发现 BCI-FES 启动在精神上要求很高但并不令人沮丧。实验组中有两名参与者由于提前出院而未完成所有课程。两组之间的身体结果没有显著差异。实验组中闭眼与睁眼的脑电图活动比率增加更多(theta P θ = 0.008,低 beta P l β = 0.009,高 beta P h β = 1.48e-04),表明神经系统结果更好。BCI-FES 启动没有可测量的直接效果。结论:物理治疗前启动大脑是可行的,但可能需要超过 15 分钟。这值得进一步研究并增加样本量。
慢性职业压力与情绪和认知功能的明显下降有关。神经机制研究表明,职业倦怠者的大脑活动和事件相关电位模式发生了显著变化。本研究对静息状态下的大脑功能连接进行了分析,从而更深入地了解了职业倦怠综合征的伴随机制。样本包括 49 名职业倦怠员工和 49 名对照者,按年龄、性别和职业匹配(M 年龄 = 36.15,SD = 8.10;59 名女性,39 名男性)。从 256 通道 EEG 系统收集连续密集阵列 EEG 数据。使用静息态范式在闭眼(EC)和睁眼(EO)条件下测试了职业倦怠和对照者之间的功能连接差异。结果表明,职业倦怠组和对照组的大脑活动存在显著差异。倦怠组的静息状态网络的特点是睁眼状态下 alpha3 子带(11-13 Hz)的额叶和中线区域功能连接减少。连接减少的最显著影响是在右额叶脑区观察到的。这些分析首次指出了倦怠综合征中 alpha3 子带内功能连接的独特方面。这些发现为倦怠综合征的神经生物学基础及其与静息状态网络变化的关联提供了见解。有关倦怠受试者神经特征的数据可能有助于了解认知功能和情绪调节下降的机制,并寻找适当的治疗方法。
通过大脑活动过程中产生的信号[10]。BCI的目的是建立人脑与计算机之间的通信链路,它提供了一种不使用肌肉将脑电波转化为物理效应的方法[11]。在BCI技术诞生的几十年里,脑电图(EEG)信号分类方法的研究一直是BCI技术不断发展的驱动力。EEG是BCI系统中的一种非侵入式采集方法[1]。它通过将电极放置在头皮上来检测微弱的EEG信号,并记录脑神经活动过程中电信号的变化。然而,由于EEG在穿过大脑皮层到头皮时会大大减弱,提取出的信号的信噪比极低,增加了后续特征提取和分类的难度[13]。传统的分类方法很难找到很好区分和代表性的特征来设计具有优异性能的分类模型。然而,近年来,深度学习方法在图像和语音领域取得了巨大的成功,例如良好的泛化能力以及对数据特征的逐层自动学习[12]。本研究创建了一个可以识别和自动提取脑电信号特征的卷积神经网络,并使用来自同一公共数据库的数据比较了传统特征提取和分类方法的准确性。我们在这个项目中使用了PhysioNet脑电数据,该数据由109名受试者的1500多个一分钟和两分钟的脑电图记录组成。我们的工作目标是通过检测从八个头皮通道获得的脑电活动来探索快速傅里叶变换(FFT)信号分析技术,以区分睁眼(EO)和闭眼(EC)两种状态。
BrainMaster 设置 ~ Mini-Q 和 Full Q 设置和映射说明 10 点 Mini-Q 用于 New Mind 应用程序 1) 打开 BrainMaster 2) 单击文件夹选择 3) 单击创建新文件夹 4) 输入患者/客户姓名/信息 5) 如果您计划使用患者姓名作为文件 ID,请单击使用名称作为文件 ID 6) 单击确定 7) 单击确定 8) 选择 MINI-Q New Mind 格式 [Richard Soutar] 并双击它。 9) 单击数据通道 10) 如果尚未设置,请选择 2 通道 11) 单击电极学员信息 12) 单击使用会话向导控制会话 [用于 MINI-Q] 13) 不输入年龄 14) 单击闭眼 15) 单击确定 16) 单击将 EEG 保存到磁盘 - ON 17) 单击确定 18) 单击显示选项 19) 在查看的面板下,单击原始波、滤波波、脑镜像 [FFT] 或您希望在 QEEG 会话期间监控的显示(这些应该稍后设置,但是,如果您想在运行 Mini-Q 或 Full Q 之前检查您的阻抗,然后一旦您开始评估,您可以单击训练/控制屏幕中的显示并选择您想要监控的显示 - 请参阅下面有关运行 Mini-Q 或运行 Full-Q 的部分)。 20) 在“查看的组件”下,单击 Delta、Theta、Alpha Beta(如果要分别查看其中一个或两个,请单击 Lobeta 和 HiBeta),但是(这些应该稍后设置,但是,如果您想在运行 Mini-Q 或 Full Q 之前检查阻抗,然后一旦开始评估,您可以单击训练/控制屏幕中的频带并选择要监控的频带 - 请参阅下面有关运行 Mini-Q 或运行 Full-Q 的部分)。 21) 单击确定 22) 单击会话控制 23) 如果您想在开始之前获得基线读数,请设置您希望的基线秒数。 24) 运行长度应预设为 60 秒 25) 运行次数 [试验] 应预设为 6
意识障碍 (DOC) 和闭锁综合征 (LIS) 的诊断仍然是临床挑战。最严重的 DOC 类型是昏迷,其特征是闭眼,对命令或感官刺激没有意志反应。无反应觉醒综合征 (UWS) 是一种稍微不那么严重的状态,患者会出现睁眼,但没有其他反应性变化。对外部刺激的持续自愿反应是最小意识状态 (MCS) 的特征,而物体的功能性使用或准确的交流则表示脱离 MCS (EMCS)。在完全闭锁综合征 (CLIS) 中,患者无法进行自愿运动,因此无法使用主流技术进行交流,即使患者的认知功能完好无损 (Giacino 等人,2014)。在床边评估无法交流或表现出意志行为的患者的认知能力和意识功能非常困难。由此产生的诊断错误具有重大的伦理影响。昏迷恢复量表 (CRS) 修订版 (CRS-R, Giacino et al., 2004) 是最受认可的工具,具有良好或优秀的内容效度、评分者间信度和内部一致性 (Seel et al., 2010)。然而,由于觉醒水平的波动、运动障碍、严重的张力过高和其他临床特征,许多患者无法对 CRS-R 产生可重复的反应。此外,CRS-R 管理需要合格的评估人员,并且耗时,因此在许多情况下它被其他诊断工具或“判断”所取代(Formisano 等人,2019 年)。然而,据估计,被临床共识判断为无反应的患者中,多达 43% 具有最小意识(Andrews,1996 年;Schnakers 等人,2009 年)。已经开发了不同的功能成像范例来提高 DOC 诊断的准确性。例如,在 fMRI 中执行空间和运动意象心理任务(Monti 等人,2010 年)和单词识别任务(Monti 等人,2015 年)揭示了一小部分 UWS 患者的隐性(从公开行为中看不出来)命令遵循。然而,许多目标患者由于自发运动或金属植入物等技术问题无法通过 fMRI 进行评估。此外,在与 18F-FDG-PET 的比较研究中,fMRI 结果并不令人满意
颅内脑电图是癫痫发射区定位的黄金标准技术,但需要对癫痫组织的闭合有先入为主的假设。此放置位置是由癫痫符号,MRI,脑电图和其他成像方式的定性解释(例如磁脑摄影)的指导。使用磁脑摄影的定量异常映射已被证明具有潜在的临床价值。我们假设,如果通过颅内脑电图对可量化的磁脑摄影异常进行采样,则患者的切除后癫痫发作结果可能会更好。有32个患有新皮质癫痫的个体进行了磁脑摄影和随后的颅内脑电图记录,作为术前评估的一部分。闭眼的静止状态隔开磁性磁性带功率异常图源自70个健康的骗子作为规范基线。磁脑摄影异常图与颅内EEG电极植入进行了比较,并记录了颅内EEG电极放置的空间重叠,并记录了脑力磁脑电图异常。最后,我们评估了电极在异常组织中的植入以及随后通过磁脑表生造影和颅内EEG确定的最强的异常男女的切除,与手术成功相对应。我们将接收器操作特征曲线下的区域用作效果大小的量度。磁脑摄影异常和电极位置之间的重叠区分外科结果组适度良好(接收器操作特征曲线下的面积= 0.68)。颅内电极被植入脑组织中,具有最异常的磁脑摄影发现 - 在术后无癫痫发作的个体中(t = 3.9,p = 0.001),但没有在那些没有无癫痫发作的人中。在隔离中,通过磁脑摄影和颅内脑电图定义的最强异常的切除很好地分离了手术结果组,在接收器工作特征曲线下的面积= 0.71和接收器工作特征曲线下的面积= 0.74。一个结合了所有三个特征的模型,分隔了手术结果组(接收器操作特征曲线下的区域= 0.80)。颅内脑电图是描绘癫痫发作区并帮助个体术后无癫痫发作的关键工具。我们表明,从静止状态的磁脑摄影造影谱系中得出的数据驱动的异常图显示了临床价值,并可能有助于指导新皮层癫痫病人的电极位置。此外,我们的术后癫痫发作自由的预测模型既利用磁脑摄影和颅内脑电图记录),可以帮助患者对预期结果的咨询。
