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研究目的:ASD儿童一般存在动作发展障碍的问题,其脑功能也出现发展"断裂"的现象,如功能连接强度和脑区同步异常等,但动作发展障碍与脑功能连接异常的关系仍不明确,因此,本研究拟对二者的关系进行探讨。方法:(1)共招募11名ASD儿童和20名一般儿童(TD)。ASD儿童的ABC得分为53.36±28.16,相应的自闭程度等级处于水平二和水平三之间。其中有6人的得分高于62分(存在孤独症样症状),另外5人在31分左右(疑似孤独症症状)。(2)应用儿童协调能力测量量表(M-ABC2)测试动作协调能力。本研究主要应用M-ABC2测试手部灵活性、瞄准与捕捉、静态与动态平衡3个方面来评估ASD和TD儿童的手部精细动作、手眼协调动作以及静态和动态平衡能力。主试严格按照M-ABC2的测试标准来执行,并根据受试者的测试表现如实填写相关测评记录表。M-ABC2由8个子测试组成,这些子测试构成总运动分数和三个子测试分数,如手动灵活性,瞄准与捕捉和平衡。手动灵活性项目包括三个子测试:单手钉板测试、定时双手组装测试和不定时绘图测试;瞄准与捕捉项目包括两个子测试:向目标投掷物体和通过一只或两只手捕捉物体的测试;平衡项目包括一个静态平衡测试和两个动态平衡测试,包括持续的受控移动(例如,接脚前进)和更具挑战性的动作(例如,单脚跳格)。整个测试过程大约持续25分钟。(3)用近红外光谱技术(f NIRS)监测运动区皮质静息态的血氧信号变化,并用FC-NIRS软件计算脑区的静息功能连接(RSFC)强度。研究应用便携式f NIRS系统(LIGHTNIRS,日本岛津公司),该系统采用三波长(780nm,805nm,30nm)近红外光来检测人体脑组织血氧信号的变化。按照4×2(R)和4×2(L)来安装8个发射光极和8个接收光极,其中单数光极配置在左侧光极帽,双数光极配置在右侧,共构成20个测量通道(CH1-CH20)。(4)RSFC计算:将采集的原始数据导入Light NIRS分析系统,将Hb O、Hb R、Hb T三个血氧信号及光强信号转化为文本格式(TXT格式)保存到存储器。在MATLAB数据平台上运行FC-NIRS[88]软件包,f NIRS数据计算的流程如下:(1)质量控制。通过质量控制模块检测运动伪影,计算信噪比(SNR),及标定坏导并剔除不合格数据。(2)预处理。在预处理阶段,应用修正的比尔-朗伯定律(modified Beer-Lambert law)将每个通道的光强信号转换为Hb O、Hb R和HbT浓度信号。采用0.01-0.1 Hz之间的带通范围,消除低频噪声。应用"样条插值法"和"相关信号改进法"来减少运动伪影对数据的污染。另外,采用直线最小二乘拟合(a least-square fit of a straight line)对线性趋势(Detrending)进行矫正。(3)功能连接计算。取两两连接通道的平均相关系数(r值)为通道之间的功能连接值(或将r值进行Z值转换),进一步计算群组水平上的RSFC值。结果:(1)ASD儿童的M-ABC总得分均值(39.64±13.52)显著低于TD儿童(79.40±5.67)(t(n=29)=-11.55,P=0.000)。在精细动作能力方面,ASD组(平均秩次为6.00)与TD组(平均秩次为21.50),二者的差异(U=0,Z=-4.561,P=0.000)显著;手眼协调能力(ASD儿童为11.73±3.44,TD儿童为24.80±3.04,t(n=29)=-10.95,P=0.000);静态和动态平衡能力(ASD儿童为19.00±8.40,TD儿童为30.30±2.16,t(n=29)=-5.75,P=0.000)的差异具有显著性。用同样方法对M-ABC各子项目的得分进行对比分析,结果发现:除"划线"得分(ASD组平均秩次为14.18,TD组平均秩次为17.00,U=90.0,P=0.427)不显著,其它项目均有显著差异。上述结果表明:ASD儿童的动作协调能力显著滞后于TD儿童。(2)通过脑网络软件(FC-NIRS)的计算,得到了3种血氧信号水平(Hb O、Hb R和Hb T)的RSFC值。正态性检验结果显示:在Hb O信号水平上,ASD儿童的RSFC值(Shapiro-Wilk检验值为0.654,df=11,P=0.000)未通过正态性检验,但其它各血氧信号水平的各组数值均符合正态分布。T检验和Mann-WhitneyU检验结果显示:在Hb O信号水平上,ASD组(平均秩次为8.45)与TD组(平均秩次为20.15),二者的差异具有显著性(U=27,Z=-3.427,P=0.000)。在Hb R(t(n=29)=-3.87,P=0.000)和Hb T(t(n=29)=-2.78,P=0.000)信号水平上,RSFC均值同样具有显著的差异。研究进一步比较了ASD和TD儿童运动区的190条"边"的组间差异(数据呈正态分布,Shapiro-Wilk检验,独立样本T检验),结果显示:在ASD和TD儿童运动区190条"边"的比较中(经FDR校正后),Hb O有19条边,Hb R有23条,Hb T有0条存在显著差异。我们进一步将这些存在差异的边所对应的左右运动区分布进行提取,结果显示:右侧运动区功能连接存在差异的边最多(n=20),其次是左-右运动区的边(n=15),左侧运动区的差异最少(n=7),且在Hb O和Hb R信号水平上,所有的t值均为负值。(3)在总体上,RSFC均值与M-ABC总分存在显著的相关(Hb O信号水平,r=0.50,P=0.004;Hb R信号水平,r=0.69,P=0.000)。研究进一步对RSFC均值和M-ABC二级指标进行了相关性检验,结果显示:在Hb O信号水平上,手部灵活性(r=0.572,P=0.001)、瞄准与捕捉(r=0.496,P=0.005)及静态与动态平衡(r=0.509,P=0.003)均具有显著的相关性。在Hb R信号水平上,手部灵活性(r=0.708,P=0.000)、瞄准与捕捉(r=0.603,P=0.000)、静态与动态平衡(r=0.577,P=0.001)也显著相关。但在各群组上,ASD儿童组的RSFC均值与M-ABC总分及二级指标之间均无相关性,且TD儿童组的也无显著相关。结论:ASD儿童动作协调能力和运动区RSFC强度均滞后于同龄的一般儿童,但动作协调能力的损害不一定跟运动区功能连接强度的减弱有关。研究将为ASD患者的运动干预训练及效果评价提供理论参考。