慢性脳卒中における上肢障害のバイオマーカーとしての脳波ネットワーク指標

実験プロトコルは、脳卒中患者の上肢運動中の脳波(EEG)信号を取得および分析するためのパラダイムを示しています。低ベータ脳波周波数帯の機能的ネットワークの変化は、障害のある上肢の運動中に観察され、運動障害の程度と関連していました。

私たちのプロトコルは、脳卒中患者のタスク固有の神経活動を調査するのに役立ち、それによって運動障害の程度と運動回復の潜在的なバイオマーカーを見つけることができます。私たちの技術は、脳卒中患者の運動障害に関連する複雑な炎症処理を明らかにするために、タスク固有の脳波を利用します。これには、イプシレシオナル半球と対病変半球の間の相互作用を明らかにすることが含まれます。

この方法は、脳卒中患者の運動障害の神経生理学を評価します。運動機能評価と組み合わせると、運動障害の包括的な分析を提供します。このパラダイムで測定された指標は、脳卒中患者の視神経回復のバイオマーカーとしての可能性を秘めています。

この研究では、このパラダイムを利用することで、運動障害と回復の神経生理学への洞察が得られます。患者を募集した後。モニターの中央に、閉じると開いた 2 つの視覚刺激をそれぞれ 30 秒間表示し、ベースラインの安静時脳波 (EEG) データを測定します。

その間、参加者は目を閉じたり開いたりします。次に、手のモーション画像を3秒間提示して、参加者に手を伸ばすように指示します。これに続いて、5秒間固視マークを表示し、休憩時間を確保します。

モニターに面した快適なアームチェアに参加者を座らせます。正確な脳波測定を確実にするために、参加者の頭のサイズに基づいて適切なサイズの脳波キャップを選択します。原稿に記載されているように、International 10-20 Systemに基づいてCz位置を特定し、Cz電極を個人のCz位置に合わせるように配置します。

EEGキャップが適切に配置されたら、拡張された国際10-10システムに従って、32個の銀/塩化銀頭皮電極を頭皮に取り付けます。EEGシステムをオンにします。[Configuration (設定)] に移動し、[Amplifier (アンプ)] を選択します。

LiveAmpを選択し、[OK]をクリックします。LiveAmp機能を検索して、ワイヤレス接続を確立します。次に、導電性ゲルを使用して脳波電極と頭皮の間のインピーダンスレベルを調整します。ジェルを使用して髪を固定し、電極と頭皮を塞がないようにします。

インピーダンスチェック機能を実行して、各電極のインピーダンスレベルを監視します。次に、モニタリング機能を実行して、リアルタイム脳波信号モニタリングですべての電極の振幅レベルが類似していることを確認します。安定した脳波データを取得するには、外部刺激の提示と脳波データの記録に2台の別々のパソコンを使用します。

次に、実験パラダイムに基づくプログラミングソフトウェアを使用して、参加者に実験刺激を提示するための刺激プログラムを作成します。プログラムをモニタリングモードで実行し、実験刺激を提示します。刺激が表示されるたびに、脳波記録ソフトの下部にイベント情報が正確にマークされていることを確認してください。

脳波記録ソフトウェアを起動し、プログラミングソフトウェアを使用して実験パラダイムに従って開発された刺激提示プログラムを実行し、データ漏れを回避します。次に、実験パラダイムに従って、1, 000ヘルツのサンプリングレートでEEGを測定します。各手の動きタスクの地形的な低ベータERDマップが表示されます。

罹患した手の動きと罹患していない手の動きの両方のタスクについて、対病変半球で対病変半球で有意に強い低ベータERDが観察されました。4つの重み付けされたグローバルレベルのネットワーク特性の定量的結果は、影響を受けた手の動きタスク中に、影響を受けていない手の動きタスクと比較して、強度とクラスタリング係数の両方の指標が有意に減少することを示しました。罹患した手の動きのタスク中にパスの長さが大幅に増加しました。

2つのタスクの間にスモールワールド性に有意差はありませんでした。αバンドの同性病変ネットワーク強度クラスタリング係数とスモールワールド性はFMAスコアと正の相関を示し、パス長はFMAスコアと負の相関を示しました。高品質の脳波データを得るためには、脳波電極を所定の位置に正しく配置し、電極と頭皮の間のインピーダンスレベルを調整することが重要です。

この技術は、臨床検査室の設定で脳卒中患者の運動障害の神経生理学を評価します。臨床研究者が運動障害の神経生理学を調査する機会を提供します。