基于rTMS的大腦信息存儲過程關(guān)聯(lián)腦區(qū)的EEG研究.pdf

1、申請博士學(xué)位博士學(xué)位論文學(xué)校代碼：10023基于rTMS的大腦信息存儲過程關(guān)聯(lián)腦區(qū)的EEG研究Researchonthebrainactivityduringworkingmemory一一一，maintenancebasedontheTMSandEEG所院：姓名：指導(dǎo)教師：導(dǎo)師小組：學(xué)科專業(yè)：研究方向：完成日期：中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院&北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院李松殷濤靳靜娜王欣生物醫(yī)學(xué)工程醫(yī)學(xué)物理與醫(yī)學(xué)測量201605摘要工作記憶(WorkingMemo

2、ry，WM)是大腦在執(zhí)行認(rèn)知任務(wù)過程中對信息進(jìn)行暫時貯存和加工的資源有限記憶系統(tǒng)，可以分為信息編碼、信息保持、決策判斷等幾個功能。其中，大腦信息的保持完全是大腦內(nèi)活動，不涉及外部信息輸入。研究記憶保持階段的腦部活動，可以揭示信息傳遞所涉及的腦區(qū)以及腦區(qū)問協(xié)同作用的情況。本研究使用重復(fù)性經(jīng)顱磁刺激(RepetitiveTranscranialMagneticStimulation，rTMS)干預(yù)關(guān)鍵腦區(qū)的方法，結(jié)合腦電圖(Electroe

3、ncephalography，EEG)采集受試者腦電信號，通過提取相關(guān)頻段腦電信號的能量和相位等特征量，研究大腦信息保持階段的所涉及的腦區(qū)活動以及腦區(qū)間的連接情況；比較左右腦區(qū)的腦活動，重點關(guān)注任務(wù)腦側(cè)頂葉皮質(zhì)活動情況；探討rTMS刺激在“信息保持“階段對腦側(cè)頂葉的作用。本研究中，首先為了確定與“信息保持”有關(guān)的腦區(qū)，采用了不同記憶負(fù)荷的實驗范式，在確定與“信息保持’’有關(guān)的腦區(qū)后，再次使用不同記憶負(fù)荷的實驗范式，在“信息保持”階段對每

4、個受試者的相關(guān)腦區(qū)實施rTMS刺激，研究rTMS對于大腦“信息保持”的腦活動影響。行為學(xué)數(shù)據(jù)分析結(jié)果表明：在無rTMS作用時，隨著記憶負(fù)荷的增加，準(zhǔn)確率有所下降，同時反應(yīng)時間也明顯增加。在有rTMS和作用時，反應(yīng)時問比偽rTMS下明顯縮短。腦電數(shù)據(jù)分析結(jié)果表明：隨著記憶負(fù)荷的增加，0波段功率譜能量增加的區(qū)域主要前額葉和頂葉腦區(qū)，0【波段功率譜能量下降主要在左側(cè)項葉區(qū)域；并且隨著記憶負(fù)荷的增加，0波段事件相關(guān)同步化現(xiàn)象越來越明顯，從左側(cè)前

5、額葉和頂葉向右側(cè)擴展，OL波段則出現(xiàn)事件相關(guān)去同步化越來越明顯現(xiàn)象，去同步化范圍同樣從左側(cè)前額葉和頂葉向右側(cè)擴展；隨著記憶負(fù)荷的增加，兩個波段的信號在前額葉和頂葉之間的相位同步性有所增強。在真實rTMS刺激下，頂葉皮質(zhì)腦區(qū)變化更加明顯；兩個波段的信號均反映左側(cè)頂葉與左側(cè)前額葉之間的連接性增強，同時左右側(cè)頂葉之間的連接性也出現(xiàn)增強；前額葉和頂葉的節(jié)點度、網(wǎng)絡(luò)的平均集群系數(shù)以及中介中心性分析結(jié)果也表明了rTMS作用下左側(cè)頂葉和前額葉之間的連