Name: 酒精中毒在认知控制过程中对前小管神经同步的破坏 (视频) | JoVE Journal
Uploaded: 2019-02-06T15:00:00.000+00:00
Duration: 9 min 26 s
Description: 了解急性酒精中毒如何通过解剖约束磁脑电图（aMEG）技术影响认知控制过程中的决策制定。本研究揭示了前扣带皮层与外侧前额叶皮层之间的神经同步变化，为理解酒精对大脑动态功能的影响提供了重要见解。

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本工作得到了美国国立卫生研究院（R01-AA016624）的资助。我们感谢Sanja Kovacevic博士的重要贡献。

本实验方案已获得加利福尼亚大学圣地亚哥分校人类受试者保护委员会的批准。
1. 人类受试者
<ol>
	<li>招募健康的右利手成年志愿者，获得其知情同意，并根据纳入/排除标准进行筛选。 
	注意：本研究招募了20名年轻健康的个体（平均年龄 ± 标准差 [SD] = 25.3 ± 4.4 岁），其中包括8名女性，均适量饮酒，从未因药物或酒精相关违法行为接受过治疗或被逮捕，短式密歇根酒精依赖筛查量表28显示无酒精依赖相关症状，不吸烟且不使用任何非法物质，无神经精神疾病史或任何当前健康问题，未服用任何药物，且体内无铁磁性物体或植入物。</li>
</ol>
2. 实验设计
<ol>
	<li>对每位参与者进行四次扫描，包括三次脑磁图（MEG）检查（一次无饮料的入门检查，以及两次以交叉平衡方式给予酒精和安慰剂的实验性饮料检查）和一次结构磁共振成像（MRI）扫描。 
	注意： 在此类被试内设计中，参与者通过参加酒精和安慰剂两种实验条件，自身即作为对照。该设计通过减少大脑解剖结构、活动模式及酒精代谢个体差异的影响，降低了误差方差并提高了统计效能。</li>
</ol>
3. 采集脑磁图扫描数据
<ol>
	<li>进行适应性训练 session。
	<ol>
		<li>在初次介绍性会话期间，发放问卷以获取有关参与者病史、饮酒模式及酒精使用障碍相关症状严重程度的更多信息28,29，酗酒家族史30，以及包括冲动性在内的人格特质31,32.</li>
		<li>按照下文步骤3.2、3.3和3.5中所述的方案，在MEG扫描仪中进行初次记录。不提供任何饮品。向参与者解释任务内容并运行练习版本，使其事先熟悉任务流程。 
		注意： 实验情境的适应旨在尽量减少情境诱发的兴奋对实验结果的潜在影响33从而在该维度上使后续的酒精与安慰剂实验环节保持一致。</li>
	</ol>
	</li>
	<li>进行酒精/安慰剂实验阶段。 
	注意： 在酒精和安慰剂实验环节中，除所给予的饮品不同外，其余实验步骤均保持一致。通过随机分配，对一半参与者先给予酒精饮品，另一半先给予安慰剂饮品，以平衡饮品顺序的影响。
	<ol>
		<li>受试者到达MEG实验室后，先将其送入扫描仪进行简短的测试扫描，检查通道是否存在可能的磁化现象。测量其体重。使用电子呼气分析仪对其进行筛查。询问其是否遵守实验前48小时内禁酒、3小时内禁食的要求。</li>
		<li>收集所有参与者的尿液样本进行多种药物联合检测，排除任何药物检测结果为阳性的参与者。此外，对女性参与者进行尿液妊娠检测，排除检测结果为阳性或怀疑可能怀孕的个体。</li>
		<li>通过要求参与者在标准化量表上评估其即时感受和状态，来考察酒精主观效应的动态变化34 饮酒前，以及实验期间另外两个时间点——呼气酒精浓度（BrAC）曲线上升支（饮用饮料后约15分钟）和下降支（MEG记录结束后）。</li>
		<li>在正式记录前，使用笔记本电脑和刺激呈现软件对参与者进行一次斯特鲁普任务的练习运行，以确保其理解任务要求。 
		注意： 该版本的斯特鲁普任务结合了阅读与颜色命名（图1）。一致条件由颜色词（例如 red、green、blue、yellow）组成，这些词以与其词义相匹配的字体颜色印刷（例如，单词“red”以红色显示） &#34;绿色&#34; 以绿色打印）。在不一致条件下，颜色词以其含义不匹配的颜色打印（例如，词语“红色” &#34;绿色&#34; 以黄色显示）。要求参与者在词语以彩色显示时，按下与字体颜色相对应的四个按钮之一；当词语以灰色显示时，则按下与该词语含义相对应的按钮18,23.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>准备进行脑磁图/脑电图记录。 
	注意： MEG数据采集的详细信息已在先前的出版物中描述过35,36,37.
	<ol>
		<li>将脑电帽或单个脑电电极放置于受试者头部，并确保所有电极的阻抗均低于 5 kΩ。</li>
		<li>将头部位置指示器（HPI）线圈分别贴在前额两侧以及双耳后方。 
		注意： 此步骤专用于Neuromag系统。</li>
		<li>数字化标记点（包括鼻根点和两个耳前点）、HPI线圈位置、EEG电极位置，并获取大量额外的头部轮廓点（约200个），用于与解剖MRI图像进行共配准图2).</li>
	</ol>
	</li>
	<li>给予饮料。
	<ol>
		<li>根据每位参与者的性别和体重，将优质伏特加与冷藏橙汁（体积分数25%）混合，制备酒精饮料（男性按0.60 g/kg酒精量，女性按0.55 g/kg酒精量），目标呼气酒精浓度（BrAC）为0.06%38在杯口用伏特加擦拭过的玻璃杯中倒入等体积的橙汁作为安慰剂饮料。要求受试者在约10分钟内饮用完毕。</li>
		<li>饮用后约15分钟开始，使用呼气酒精检测仪检测参与者的呼气酒精浓度（BrAC），之后每5分钟检测一次，直至进入记录舱室。由于屏蔽室内不可使用电子设备，需采用唾液酒精检测法，该方法包括用棉签采集唾液样本，然后将棉签插入检测容器中以获得读数。</li>
	</ol>
	</li>
	<li>采集 MEG/EEG 数据。
	<ol>
		<li>将受试者舒适地安置在扫描仪中。由于特别关注前额叶活动，需确保受试者的头部与头盔顶部接触，并沿前部对齐。 
		注意： 头部位置会显著影响活动估计结果，因为传感器与脑源之间的距离增大时，磁场梯度会随距离的立方而衰减39.</li>
		<li>连接HPI线圈及所有电极至扫描仪上对应的输入端口。将反应盒放置在受试者能够舒适按压按钮的位置。确认投影屏幕上前端受试者视野中的字体清晰可辨。</li>
		<li>返回控制室后，检查对讲系统是否正常工作。提醒受试者尽量减少眨眼，并避免包括说话引起头部运动在内的任何动作。指导受试者通过按响应按钮来回答问题。</li>
		<li>检查所有反应和刺激触发信号是否被正确记录。检查所有通道是否存在伪迹，并测量受试者在扫描仪中的头部位置。</li>
		<li>开始数据采集并启动任务。每约2.5分钟给予一次休息，以缓解眼睛疲劳。任务完成后保存数据，并引导受试者离开记录舱。</li>
		<li>当受试者离开扫描仪后，采集约两分钟空房间的数据，以测量仪器噪声。</li>
		<li>要求参与者评估任务的主观难度、所摄入饮料的内容、自身感觉的醉酒程度，以及即时的情绪和感受34.</li>
	</ol>
	</li>
</ol>
4. 结构 MRI 的图像采集与皮层重建
<ol>
	<li>获取每位参与者的高分辨率解剖 MRI 扫描图像，并使用 FreeSurfer 软件重建每位参与者的皮层表面40,41,42。</li>
	<li>利用从分割后的结构 MRI 图像中提取的颅骨内表面，生成容积导体的边界元模型，该模型用于提供与每个个体脑解剖结构一致的正向解模型43,44。</li>
</ol>
5. MEG 数据分析
注意：使用解剖约束的脑磁图（MEG）方法分析数据，该方法利用每位参与者的重建皮层表面，将源估计限制在皮层带状区域40,45,46。该分析流程依赖于自定义函数，并需调用若干公开可用的软件包，包括 FieldTrip47、EEGLab48 和 MNE49。
<ol>
	<li>数据预处理期间，使用较宽泛的带通滤波器（例如 0.1 - 100 Hz），并以刺激 onset 为参考对数据进行分段，每段包含两端的填充区间（例如，感兴趣区间为去除填充后 -300 至 800 ms，则分段范围设为 -600 至 1100 ms）。</li>
	<li>通过目视检查及基于阈值的剔除方法，去除噪声通道、平坦通道以及包含伪迹的试验。使用独立成分分析48去除眼动和心跳伪迹。剔除反应错误的试验。</li>
	<li>应用 Morlet 小波（图 3）47，以 1 Hz 为步长计算每个试验在 theta 频段（4 - 7 Hz）的复数功率谱。进一步去除额外伪迹。利用空房间数据计算噪声协方差。</li>
	<li>利用三维（3D）头部数字化信息将 MEG 数据与 MRI 图像进行共配准（图 2）。
	<ol>
		<li>打开 MRIlab 模块。</li>
		<li>选择文件| 打开| 选择被试的结构 MRI 数据。</li>
		<li>选择 文件| 导入| Isotrak 数据| 选择 raw data.fif 文件| 生成点。</li>
		<li>选择 窗口| 标记点| 调整解剖标记点，直至 MEG 数据与 MRI 图像的共配准结果可接受。</li>
		<li>选择 文件| 保存。</li>
	</ol>
	</li>
	<li>采用谱动态统计映射方法18,50，计算经噪声敏感性归一化的 theta 源功率与相位估计值。将事件相关 theta 源功率表示为相对于基线的信号变化百分比。</li>
	<li>通过将每位被试的估计值映射到平均皮层表征上，生成事件相关 theta 源功率的组平均图51。</li>
	<li>在膨胀的平均皮层表面上可视化源估计结果，以增强脑沟内估计值的可见性（图 4）。
	<ol>
		<li>打开 MNE 软件。</li>
		<li>选择 文件| 加载表面| 加载膨胀的组平均 FreeSurfer 皮层表面。</li>
		<li>选择 文件| 管理叠加图| 加载 stc| 加载组平均数据| 从可用叠加图中选择已加载文件。</li>
		<li>将叠加图类型设为 其他。</li>
		<li>调整 颜色标尺阈值| 显示。</li>
		<li>查看 脑部动态图，通过识别激活最强的脑区和时间窗，分析处理过程的空间-时间阶段。</li>
	</ol>
	</li>
	<li>基于整体组平均估计结果，创建无偏区域（ROIs），纳入源功率最显著的皮层位置。计算每位被试、每种条件及每个 ROI 的时间进程（图 5）。</li>
	<li>将获得的 theta 源功率估计值提交至统计分析。
	<ol>
		<li>从每个 ROI 的时间进程中提取感兴趣的时间窗，进行方差分析（ANOVA），将饮料类型（酒精、安慰剂）和试验类型（一致、不一致）作为被试内因素。使用非参数基于簇的置换检验52，分析事件相关 theta 功率及相位锁定值（PLV）在饮料类型和条件间的差异。</li>
	</ol>
	</li>
	<li>通过计算相位锁定值（PLV）12，估计前扣带回（ACC）与外侧前额叶皮层（latPFC）主要激活焦点之间长程同步性的任务相关变化。将 PLV 表示为相对于基线的变化百分比。 
	注意： PLV 是衡量两个 ROI 间相位角在多次试验中一致性程度的指标，反映二者在特定频率下实时共振荡的程度（视频 1）。</li>
	<li>计算 ROI 的 MEG 活动估计值、行为表现指标与问卷评分之间的相关性，以辅助解释观察到的结果。</li>
</ol>

作者无任何利益冲突需要披露。

本研究采用的多模态成像方法包括对时间精度高的脑磁图（MEG）信号进行分布式源建模，同时结合由每位受试者结构磁共振成像（MRI）得出的逆向估计空间约束。aMEG 方法结合了这两种技术的优势，有助于揭示振荡动力学的时空阶段以及支持认知控制的远距离整合机制。与其他神经影像技术（如功能磁共振成像BOLD信号）相比，该方法具有更高的时间精度；由于fMRI-BOLD通过神经血管耦合间接反映神经活动变化，其时间分辨率在秒量级9。相比之下，MEG信号具有毫秒级的时间精度，使得研究神经处理的不同阶段成为可能，本研究即展示了这一点。aMEG模型假设MEG信号来源于大脑皮层表面的分布式源，当这些源通过结构MRI图像重建时，可为活动估计提供空间约束45,53。这些空间估计不仅可用于研究局部激活，还可用于研究以相位锁定形式表现的、交互式网络水平上的远距离通信16,20。此外，由于药理...

本研究的总体目标是探讨急性酒精中毒对认知控制过程中大脑振荡动力学时空变化及远距离功能整合的影响。所采用的多模态成像方法结合了脑磁图（MEG）和结构磁共振成像（MRI），旨在以高时间精度并在交互系统水平上揭示决策行为的神经基础。
灵活的行为使人能够适应不断变化的情境需求，并根据个体的意图和目标，在不同任务和要求之间进行策略性切换。抑制自动化反应，转而执行与目标相关但非习惯性的行为，是认知控制的一个关键方面。大量证据表明，这一功能主要由以额叶皮层为主的神经网络支持，其中前扣带皮层（ACC）是该交互网络的核心节点1,2,3,4。尽管ACC与外侧额叶皮层之间丰富的解剖连接已得到充分描述5,6，但在认知控制、反应选择与执行过程中，这些脑区之间通信的功能特征仍知之甚少。
极具影响力的冲突监控理论7,8提出，认知控制源于内侧与外侧前额叶皮层之间的动态相互作用。该理论认为，前扣带皮层（ACC）监控竞争性表征之间的冲突，并激活外侧前额叶皮层（latPFC）以实施反应控制并优化行为表现。然而，这一理论主要基于采用血氧水平依赖（BOLD）信号的功能性磁共振成像（fMRI）研究。fMRI-BOLD信号是一种出色的空间定位工具，但其时间分辨率有限，因为它反映的是由神经血管耦合介导的局部血流动力学变化。因此，BOLD信号的变化发生在比底层神经活动（毫秒级）慢得多的时间尺度上（以秒计）9。此外，BOLD信号对酒精的血管活性效应敏感10，可能无法准确反映神经活动变化的幅度，这使其在急性酒精中毒研究中的适用性受限。因此，内侧与外侧前额叶皮层之间假定的相互作用及其对酒精中毒的敏感性，需要通过能够以高时间精度记录神经事件的方法加以检验。脑磁图（MEG）具有优异的时间分辨率，因为它直接反映突触后电流。本研究采用的解剖约束MEG（aMEG）方法是一种多模态方法，将MEG信号的分布式源建模与结构磁共振成像（MRI）相结合。该方法能够估计与冲突和饮料相关的脑振荡变化发生的位置，并揭示参与的神经成分的时间序列(&#34;何时&#34;)。
决策依赖于分布式脑区之间的相互作用，这些脑区会动态参与以应对认知控制需求的增加。评估两个皮层区域之间长程同步性事件相关变化的一种方法是计算它们的相位耦合，以此作为其共震荡的指标11,12。本研究采用相位锁定分析，通过考察前扣带皮层（ACC）与外侧前额叶皮层（latPFC）之间的共震荡相互作用，来检验冲突监控理论的基本假设。Theta频段（4 - 7 Hz）的神经震荡与认知控制相关，被认为是一种支持自上而下认知加工所需长程同步性的基本机制13,14,15,16。这类震荡随任务难度在前额叶区域产生，并可因急性酒精中毒而显著减弱17,18,19,20。
长期过量饮酒与多种认知缺陷相关，其中前额叶神经环路尤其容易受到影响21,22。急性酒精中毒在任务难度增加、存在模糊性或引发反应冲突的条件下，会损害认知控制能力17,23,24。酒精通过影响决策过程，可能干扰目标导向行为，导致自我控制能力下降和饮酒行为加剧，还可能增加交通事故或工作相关事故的风险25,26,27。本研究采用aMEG方法，以优异的时间分辨率测量theta频段的振荡活动以及主要执行脑区之间的同步性。通过Stroop干扰任务诱发的认知冲突，考察酒精对theta活动以及前扣带皮层（ACC）与外侧前额叶皮层（latPFC）之间共振荡的影响。我们假设，认知负荷的增加与更高的功能同步性相关，而酒精引起的内侧与外侧前额叶皮层同步活动失调，是认知控制功能受损的神经基础。

<table><tbody><tr><td>Elekta Neuromag</td><td>Elekta</td><td></td><td>脑磁图系统</td></tr><tr><td>1.5 T GE EXCITE HG</td><td>通用电气</td><td></td><td>磁共振成像扫描仪</td></tr><tr><td>金杯电极</td><td>OpenBCI</td><td></td><td>用于可选同步脑电图记录的脑电图电极</td></tr><tr><td>Prep Check 阻抗计</td><td>General Devices</td><td></td><td>检测电极阻抗</td></tr><tr><td>HPI 线圈</td><td>Elekta</td><td></td><td>用于共定位的头部位置指示线圈</td></tr><tr><td>Alcotest</td><td>Draeger</td><td></td><td>呼气酒精检测仪</td></tr><tr><td>光纤反应按键板</td><td>Current Designs, Inc</td><td></td><td>与脑磁图兼容的反应按键装置</td></tr><tr><td>Grey Goose 伏特加</td><td>Bacardi</td><td></td><td>酒精实验阶段使用伏特加</td></tr><tr><td>橙汁</td><td>Naked</td><td></td><td>橙汁在安慰剂实验阶段作为饮品使用，也用于在酒精实验阶段与伏特加混合</td></tr><tr><td>Discover 药物检测试纸卡</td><td>American Screening Corp</td><td>多种药物联合检测试纸</td><td></td></tr><tr><td>QED 唾液酒精检测试纸</td><td>OraSure Technologies</td><td>唾液酒精检测</td><td></td></tr><tr><td>尿液 hCG 检测试纸</td><td>Joylive</td><td></td><td>妊娠检测</td></tr><tr><td>简式密歇根酒精筛查量表</td><td>Selzer 等，1975</td><td></td><td>酒精依赖筛查问卷</td></tr><tr><td>Zuckerman 感觉寻求量表</td><td>Zuckerman，1971</td><td></td><td>问卷：去抑制性、新奇寻求及社交化特质</td></tr><tr><td>Eysenck 冲动性量表</td><td>Eysenck &amp; Eysenck，1978</td><td>问卷：冲动性特质</td><td></td></tr><tr><td>Eysenck 人格问卷</td><td>Eysenck &amp; Eysenck，1975</td><td>问卷：人格特质</td><td></td></tr><tr><td>Biphasic Alcohol Effects Scale&amp;nbsp;</td><td>Martin 等，1993</td><td></td><td>问卷：饮酒后主观感受的双相效应</td></tr></tbody></table>

酒精中毒对认知控制过程中额叶神经同步性的干扰

Disruption of Frontal Lobe Neural Synchrony During Cognitive Control by Alcohol Intoxication

决策依赖于广泛分布的、主要是前额脑区之间的动态相互作用。大量来自功能磁共振成像（fMRI）研究的证据表明，前扣带皮层（ACC）和外侧前额叶皮层（latPFC）是支持认知控制的关键脑区节点。然而，由于fMRI的时间分辨率有限，无法准确反映这些脑区之间假定相互作用的时间进程和本质特征。本研究将时间精度高的脑磁图（MEG）信号的分布式源建模与结构磁共振成像（MRI）相结合，以 &#34;脑部影像&#34; 以：（1）估算参与认知控制的皮层区域&#34;其中&#34;），（2）表征其时间序列（&#34;当&#34;），以及（3）实时量化其神经相互作用的振荡动态。Stroop干扰与前扣带皮层（ACC）在冲突检测期间更高的事件相关theta频段（4–7 Hz）功率相关，随后在信息整合与反应准备阶段，ACC和外侧前额皮层（latPFC）对认知负荷表现出持续的敏感性。相位锁定分析揭示了这些脑区之间存在共振荡相互作用，表明在诱发冲突的不一致试次中，theta频段的神经同步性增强。这些结果证实，theta振荡是实现远距离神经同步的基础，而这种同步对于在认知控制过程中整合自上而下的调控信息至关重要。脑磁图（MEG）直接反映神经活动，因此相较于对血管活性混杂因素敏感的功能性磁共振成像（fMRI），更适用于药理学干预研究。在本研究中，健康的社会饮酒者在被试内设计中分别接受了中等剂量酒精与安慰剂处理。急性酒精中毒减弱了对Stroop冲突的theta功率反应，并破坏了ACC与latPFC之间的共振荡活动，证实酒精会损害支持认知控制的神经同步性。酒精干扰了目标导向行为，可能导致自我控制能力下降，从而促进强迫性饮酒行为。 总之该方法可揭示认知加工过程中的实时相互作用，并能表征相关神经网络对药物干预的选择性敏感性。

行为结果表明，Stroop 任务成功地操控了反应干扰，因为在不一致试次中，准确性最低，反应时间最长（图6）。酒精中毒降低了准确性，但未影响反应时间18。
采用aMEG方法揭示的theta频段活动的时空序列总体上与该类型任务中认知功能的普遍接受模型一致。如脑部动态图所示（影片2），视觉皮层在刺激开始后约100毫秒被激活，随后出现从后部到前部的激活模式，在约300毫秒后的认知整合阶段主要涉及额叶皮层。前扣带皮层（ACC）对不一致（INC）、高冲突试验尤为敏感，表明其在冲突监测过程中的参与。ACC是认知控制相关任务中theta振荡的主要发生源，但在约350-600毫秒的整合阶段，外侧前额叶皮层（latPFC）也处于活跃状态。在反应准备阶段，运动皮层的激活在约600毫秒后可见（影片2B）...

本实验采用解剖学约束的脑磁图（aMEG）方法，研究急性酒精中毒状态下认知控制参与过程中脑部振荡动态及远距离功能同步性。

决策依赖于广泛分布的、主要是额叶脑区之间的动态相互作用。来自功能磁共振成像的大量证据……

决策是一种动态的交互过程，已通过功能性磁共振成像（FMRI）得到广泛研究。神经影像学证据表明，前扣带皮层和外侧前额叶皮层是该神经网络中的关键节点。然而，由于FMRI的时间分辨率有限，无法准确实时反映这些脑区之间相互作用的时间进程和本质特征。本研究采用一种解剖学约束的脑磁图和脑电图（MEG）方法，该方法将MEG信号的分布式源建模与结构性MRI相结合，生成脑部动态影像。该技术使我们能够探究急性酒精中毒如何影响决策过程。本次实验操作将由博士生Joe Happer、Burke Rosen以及研究助理Laura Wagner进行示范。首先将受试者带入脑磁图（MEG）实验室进行测试扫描。让受试者进入扫描仪后，检查通道是否存在可能的磁化干扰。然后测量其体重，并让其向电子呼气分析仪吹气。为了评估酒精主观效应的动态变化，需告知受试者，他们将在饮酒前以及实验过程中呼吸酒精浓度曲线的上升期和下降期各进行一次评估，使用标准化量表对其即时感受和状态进行评分。随后，在笔记本电脑上使用刺激呈现软件进行斯特鲁普任务（Stroop task）的练习测试，以确保受试者在正式记录前充分理解任务要求。根据每位受试者的性别和体重，将高品质伏特加与冷藏橙汁混合，配制酒精饮料。将相同体积的橙汁倒入杯中，杯口边缘用伏特加擦拭作为安慰剂饮料。要求受试者在约10分钟内饮用完毕。随后，在受试者头部佩戴脑电图帽以及眼电图（EOG）电极。检查所有阻抗是否均低于 5 千欧姆。将头部位置指示器（HPI）线圈分别置于前额两侧及双耳后方。将参考框架放置于受试者头部。数字化标记定位点的位置，包括鼻根点、两个耳前点、HPI线圈位置、EEG电极位置，并获取大量用于勾勒头部形状的附加点。从饮酒后15分钟开始，使用呼气酒精检测仪检测受试者的呼气酒精浓度，之后每5分钟检测一次，直至其进入记录舱室。首先将受试者舒适地安置在MEG扫描仪中。由于特别关注前额叶活动，需确保受试者的头部紧贴头盔顶部，并沿前部对齐。接着，将头部位置指示（HPI）线圈和脑电帽连接至扫描仪上相应的输入端口。放置反应键的位置，以便受试者能够舒适地按压按钮。提醒受试者尽量减少眨眼，并避免包括说话引起的头部运动在内的各种动作。检查所有通道是否存在伪迹，并测量受试者在扫描仪中的头部位置。然后，开始数据采集并启动任务。由于在屏蔽室内不能使用电子设备，需改用唾液酒精检测，该检测方法包括将浸有唾液的棉签插入一个可显示读数的容器中。任务完成后，保存数据并将受试者带出记录室。在受试者离开扫描仪后，采集约两分钟空房间的数据，以测量仪器噪声。然后，请受试者评估感知到的任务难度、所饮用饮料的内容、他们感觉醉酒的程度，以及当时的情绪和感受。最后，对每位受试者获取高分辨率的解剖学磁共振成像扫描，并使用成像软件重建每位受试者的皮层表面。在数据预处理过程中，使用宽松的带通滤波器，并将 epuc 数据分割为包含两端填充区间的片段。通过目视检查并结合基于阈值的剔除方法，去除噪声过大和平坦的通道以及含有伪迹的试验段。然后，采用独立成分分析去除眼动和心脏伪迹。剔除包含错误反应的试验。接下来，应用更平缓的小波变换，以1赫兹为增量计算每次试验的复功率谱，第四theta频段，并去除任何额外的伪迹。为了将MEG数据与MRI图像进行共配准，请打开MRI实验室模块。选择文件，导入，Isotrak 数据。选择 raw_data.fif 文件，然后点击生成点。然后选择 Windows、Landmarks，点击 Adjust Fiducial Landmarks，直至 MEG 数据与 MRI 的共配准结果达到可接受水平。接下来，通过将每位受试者的估计值映射到平均皮层表征上，生成事件相关 theta 源功率的组平均值。随后，为在膨胀的平均表面上可视化源估计结果，请打开 MNE 软件。选择“文件”，加载表面，并加载膨胀的群体平均 FreeSurfer 皮层表面。接着选择“文件”，管理叠加层，加载 STC，加载群体平均数据，然后从可用的叠加层中选择已加载的文件。调整颜色标度阈值，然后单击“显示”。查看与事件相关的脑部动态影像，通过识别激活程度最高的脑区和时间窗，分析处理过程中的时空阶段。接下来，基于全组平均估计结果，创建无偏倚的感兴趣区域（ROI）。为了纳入源功率最显著的皮层位置，需针对每位受试者、每种条件及每个感兴趣区域计算其时间进程。最后，通过计算相位锁定值，估算前扣带皮层（ACC）与外侧前额皮质（lateral PFC）主要激活焦点之间长程同步性的任务相关变化。将相位锁定值表示为相对于基线的百分比变化。行为学结果表明，Stroop任务成功地调控了反应干扰，因为在不一致试次中，准确率最低，反应时间最长。酒精中毒降低了准确性，但不影响反应时间。事件相关theta功率在不一致试验中最高，这与其对冲突需求的敏感性一致，尤其是在前额叶皮层。然而，与一致试验相比，酒精选择性地降低了前扣带皮层（ACC）和外侧前额叶皮层（PFC）在不一致试验中的theta功率。此外，前扣带皮层（ACC）与外侧前额叶皮层（PFC）之间的共震荡活动随时间而变化，在刺激处理阶段早期总体共震荡活动增加。在安慰剂条件下，这种增加在不一致试次中约400毫秒后进入整合与反应准备阶段时持续增强。相比之下，急性酒精中毒会破坏这些共震荡活动，进一步表明自上而下的调控功能对酒精具有易损性。在本研究中，我们估算了加工过程中的时空特性，即“何处”和“何时”阶段，并探讨了决策过程中不同脑区之间的相互作用。我们揭示了酒精中毒如何破坏认知控制网络，这可能导致个体难以克制过度饮酒行为。

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当个体之间相互协调时，他们大脑之间的动态关系越来越多地通过脑间同步（IBS）来表征，这主要基于使用功能性近红外光谱成像（fNIRS）进行的同时记录大脑信号（即超扫描）。在fNIRS超扫描研究中，由于小波变换相干性（WTC）方法能够将时间序列扩展到时频空间，从而以高度直观的方式呈现振荡活动，因此IBS通常通过WTC方法进行评估。所观察到的IBS可通过基于排列的试验、搭档和条件随机配对进一步验证。本文提供了一套实验方案，用于描述如何在超扫描研究中通过fNIRS技术获取脑信号，利用WTC方法计算IBS，并通过排列法对IBS进行验证。此外，我们还讨论了使用上述方法时的关键问题，包括fNIRS信号的选择、数据预处理方法以及计算过程中的可选参数。 总之，结合WTC方法与排列检验可能是分析fNIRS超扫描研究中IBS的一种潜在标准流程，有助于提升IBS研究的可重复性与可靠性。...

如何在fNIRS超扫描研究中计算和验证脑间同步性

临床评估量表对高功能卒中患者认知功能障碍的敏感性不足。双重任务范式在认知功能障碍的评估与认知训练中具有优势和潜力。本研究提出一种双重任务Stroop范式，用于识别高功能卒中患者的认知功能障碍。...

用于检测高功能卒中患者认知缺损的双任务斯特鲁普范式

本文介绍了一种用于研究酒精使用障碍的小鼠2BC/CIE酒精依赖模型的实验方案。...

慢性间歇性乙醇蒸气暴露联合双瓶选择法模拟酒精使用障碍

了解急性酒精中毒如何通过解剖约束磁脑电图（aMEG）技术影响认知控制过程中的决策制定。本研究揭示了前扣带皮层与外侧前额叶皮层之间的神经同步变化，为理解酒精对大脑动态功能的影响提供了重要见解。

酒精中毒对认知控制过程中额叶神经同步性的干扰

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