通過(guò)P300采用高密度腦電分析精神分裂癥和聽(tīng)覺(jué)語(yǔ)言障礙患者對(duì)經(jīng)顱磁刺激的神經(jīng)反應(yīng)

1. 研究背景

精神分裂癥是一種復(fù)雜的疾病，目前關(guān)于它的很多方面仍是未知的。像經(jīng)顱磁刺激（TMS）等一些潛在的治療方法尚未被利用，部分原因是行為反應(yīng)的可變性。這可以通過(guò)使用生物標(biāo)記反饋來(lái)克服。然而，已有研究表明，重復(fù)性經(jīng)顱磁刺激（rTMS）可以緩解精神分裂癥的陽(yáng)性和陰性癥狀，特別是幻聽(tīng)癥狀（AVH）。

2. 研究方法

2.1 被試

10名帶有耐藥性幻聽(tīng)的精神分裂癥患者參與了本項(xiàng)研究，他們被分為兩組，其中治療組（TG）的患者按照國(guó)際10-20電極定位標(biāo)準(zhǔn)，在左側(cè)T3-P3電極點(diǎn)接受1Hz的重復(fù)性經(jīng)顱磁刺激治療，每天做10組，每組有900次脈沖，而控制組（CG）則在Cz電極點(diǎn)接受同樣的治療。

2.2 實(shí)驗(yàn)流程

實(shí)驗(yàn)采用了P300的Oddball聽(tīng)覺(jué)范式，分別在經(jīng)顱磁刺激前與經(jīng)顱磁刺激一周后對(duì)患者進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。腦電的采集時(shí)間在11點(diǎn)至14點(diǎn)之間，采集時(shí)長(zhǎng)持續(xù)1小時(shí)，被試帶著耳機(jī)閉眼坐著，耳機(jī)里面以雙聲道播放兩種聽(tīng)覺(jué)刺激，分別為常見(jiàn)的刺激（F）以及罕見(jiàn)的刺激（R），F(xiàn)播放的次數(shù)為160次，而R播放的次數(shù)為40次，聽(tīng)覺(jué)刺激之間的間隔時(shí)間為1.1s，實(shí)驗(yàn)開(kāi)始前每個(gè)被試可以調(diào)整聲音的大小。要求被試做的是專(zhuān)注于罕見(jiàn)的刺激，而不需要計(jì)數(shù)或移動(dòng)手指。

圖1. 數(shù)據(jù)采集與預(yù)處理流程

2.3 數(shù)據(jù)處理與分析

本研究通過(guò)256通道的系統(tǒng)采集了被試在完成Oddball任務(wù)時(shí)的腦電數(shù)據(jù)，采樣率為1024Hz，以左右乳突的平均值進(jìn)行重參考，帶通濾波的頻段設(shè)置為0.5-70Hz，帶阻濾波的頻段設(shè)置為49-51Hz。

圖2. 預(yù)處理與分析流程

腦電數(shù)據(jù)結(jié)果與來(lái)自心理癥狀評(píng)定量表（PSYRATS）的幻聽(tīng)子量表（AHS）、生活質(zhì)量量表（QoLS）和抑郁、焦慮和壓力量表（DASS）所得出的臨床結(jié)果進(jìn)行關(guān)聯(lián)比較。

3. 研究結(jié)果

總體上，研究結(jié)果顯示被試之間的差異獨(dú)立于他們所屬的組別。重復(fù)性經(jīng)顱磁刺激之后，時(shí)域方面的數(shù)據(jù)顯示出更高的N1-P3振幅，頻域方面的數(shù)據(jù)表明在alpha和beta頻段具有更高的功率譜密度（PSD），連接分析顯示在beta波段有更高的腦網(wǎng)絡(luò)整合性（使用參與系數(shù)進(jìn)行量化）。

4. 結(jié)論

在進(jìn)行經(jīng)顱磁刺激后，大多數(shù)患者在心理測(cè)量數(shù)據(jù)和神經(jīng)生理學(xué)定量數(shù)據(jù)上都出現(xiàn)了進(jìn)步的情況，而且這與刺激大腦的部位無(wú)關(guān)。通過(guò)參與系數(shù)、alpha和beta能量帶發(fā)現(xiàn)大腦連接性與心理測(cè)量得分高度相關(guān)。對(duì)于定量神經(jīng)生理學(xué)參數(shù)的定義來(lái)說(shuō)，每一個(gè)領(lǐng)域所進(jìn)行的重復(fù)性經(jīng)顱磁刺激后趨勢(shì)的識(shí)別是評(píng)估rTMS治療的第一步。

5. 文獻(xiàn)及DOI號(hào)

Aubonnet, R., Banea, O. C., Sirica, R., Wassermann, E. M., Yassine, S., Jacob, D., … Jónasson, V. D. (2020). P300 Analysis Using High-Density EEG to Decipher Neural Response to rTMS in Patients With Schizophrenia and Auditory Verbal Hallucinations. Frontiers in Neuroscience, 14, 575538.