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手部(腕、臂)动作(握拳、翻腕、曲臂等)灵活性直观反映大脑皮层运动区神经活动程度与相关骨骼肌肉系统控制功能状况,也是临床神经科用以筛查脑卒中后遗症简易手段。目前临床实践已证明:重复性被动肢体运动训练可激活人体神经系统自主运动网络、促进大脑皮层运动区神经细胞活动和功能替代、改善或部分重建其自主运动功能。但尚不了解其工作机理。为此,研究人在主动进行肢体运动时脑电(electroencephalogram,EEG)和肢体表面肌电(surface electromyogram,sEMG)信号特征,并与其被动受迫产生相同肢体动作模式时EEG和 sEMG信号特征做比较,探讨两者在激活大脑运动皮层神经和产生外周神经-肌肉活动时的不同作用特点与效应,对于了解运动传导通路的功能状态有重要的临床价值,也可为研究开发脑卒中康复治疗新技术提供科学依据。 本文主要设计了自主和被动屈腕动作两种实验范式招募9名被试者(4男,5女)进行了主动和被动屈腕实验,同步采集了被试者EEG和sEMG数据;分别采用相干性评估方法和Morlet小波变换比较分析了自主和被动屈腕动作下的EEG和sEMG信号特征,考察了这两种运动模式在激活大脑运动皮层神经和产生外周神经-肌肉活动时的不同作用特点与效应。 主要研究结果表明:被动与主动屈腕动作情况下EEG时频变化和平均EMG信号包络幅度的变化及其信号功率谱变化特征趋势大致类似;被动与主动肢体动作事件一样会诱发事件相关去同步(event related de-synchronization,ERD)现象,即证明被动动作下大脑皮层运动区与外周神经系统均能被相应激活,且能够产生联系;被动与主动屈腕时脑-肌电信号频域相干性相似,且被动情况下屈肌EMG与C3脑区EEG信号的相干性幅值比自主动作时增强。这可能是由于被迫动作时会诱发想象动作,从而能增强相应脑区神经元被激发程度。 至今,重复性被动肢体运动的脑电与肌电关联性研究尚少有研究。本文结果可支持重复被动肢体运动康复训练的临床实践,并为相关研究提供科学依据。