论文部分内容阅读
目的:本论文通过比较脑小血管病(Cerebral small vessel disease,CSVD)患者组和正常对照组视觉客体工作记忆(Working memory,WM)的行为学和脑电振荡特征,探究CSVD患者发生WM行为学障碍的theta振荡的缺失机制,为临床诊治CSVD患者WM障碍提供新的思路和技术。方法:本论文中共纳入临床诊断的CSVD患者和正常对照者各17名。应用延迟样本匹配范式(Delayed matching-to-sample task,DMS),要求CSVD组和正常对照组受试者进行视觉客体WM任务实验(记忆负载为4),记录受试者的WM行为学指标(反应时间和正确率),同时应用脑电图(Electroencephalograph,EEG)仪采集受试者的21通道脑电数据。对原始的21通道脑电数据进行预处理后,应用短时傅里叶变换(Short-time Fourier transform,STFT)计算21通道脑电信号在延迟期(3s)各个频段的平均能量密度,并绘制两组受试者WM任务时1-21各通道脑电的平均时频分布图,正常对照组平均能量密度最大的频段为WM的特征频段,即神经振荡的特征频段;根据计算的两组21通道脑电在特征频段的平均能量密度,绘制两组在特征频段的平均能量密度的空间分布图,研究正常对照组平均能量密度最大的脑区为WM的特征脑区;对CSVD组和正常对照组的WM行为学和脑电能量密度的频率分布和空间分布进行统计分析。结果:1.研究对象的人口统计学和临床资料:共纳入CSVD患者和正常对照者各17名(其中CSVD组共247次视觉客体WM实验,正常对照组共234次实验),两组在年龄、性别和受教育年限上均无统计学差异(P>0.05)。CSVD组的MMSE、MoCA评分显著低于正常对照组(P<0.01)。2.CSVD组WM行为学结果与正常对照组有显著差异,表现为:反应时间延长和正确率下降(P<0.001),提示CSVD患者存在显著的WM障碍。3.正常对照组21通道脑电在全频段的能量密度的空间分布图显示,Fp2通道脑电在全频段的平均能量密度最高,提示Fp2通道可能为视觉客体WM的特征通道,即额区为WM的特征脑区。4.正常对照组在特征通道(Fp2通道)的时频分布图显示,脑电的能量密度在时间上多集中于3s延迟期,在频率上多分布在theta频段,提示视觉客体WM的关键记忆时期为3s延迟期,特征频段为theta频段(4-8Hz);且CSVD组Fp2通道3s延迟期的脑电在theta频段的能量密度比正常对照组低。5.正常对照组在3s延迟期时theta频段的能量密度值显著高于delta、alpha、beta、gamma频段(LSD-t检验,P<0.001),提示theta频段为视觉客体WM延迟期的特征频段;且CSVD组延迟期脑电在theta频段的能量密度比正常对照组低(P<0.001)。6.正常对照组在3s延迟期21个通道脑电在特征频段(theta频段)的能量密度空间分布图提示,在theta频段的能量密度均主要分布于前额区,尤其是右侧额区;且与正常对照组相比,CSVD组3s延迟期21个通道脑电在theta频段的能量密度在前额区明显降低。7.正常对照组在3s延迟期时额区的能量密度显著高于中央区、顶区、枕区、颞区(LSD-t检验,P<0.001),提示额区为视觉客体WM延迟期在特征频段的关键脑区;且CSVD组延迟期theta频段的脑电在额区的能量密度比正常对照组低(P<0.001)。8.CSVD组和正常对照组在3s延迟期时右额区的能量密度显著高于左额区和中额区(LSD-t检验,P<0.001),提示右半球可能为视觉客体WM的优势半球。结论:1.CSVD患者存在WM行为学障碍,表现为WM反应时间延长和WM的准确率降低;2.视觉客体WM的特征频段是theta频段,提示WM的theta振荡机制,特征脑区为额区,而右半球可能为视觉客体WM的优势半球;3.CSVD患者WM障碍可能的神经机制为theta振荡的减弱或缺失,为今后临床治疗CSVD患者的WM障碍提供了新的思路和技术。