瀕死狀態(tài)下的靜息態(tài)網(wǎng)絡(luò)激活和功能連接

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導(dǎo)讀

目的:研究小部分臨終無反應(yīng)患者在默認(rèn)模式網(wǎng)絡(luò)(DMN)和任務(wù)正網(wǎng)絡(luò)(TPN)中的電生理功能連接戒幔。
方法:分析30名健康青年對照組的靜息態(tài)腦電浙炼,以及9名臨終患者有反應(yīng)時和5名臨終患者無反應(yīng)時的靜息態(tài)腦電份氧,識別DMN和TPN中的腦區(qū)。
結(jié)果:在所有參與者組中弯屈,DMN中的激活和連接率相似蜗帜。在所有參與者組中,DMN中大腦區(qū)域之間的總體功能連接較TPN中更高资厉。而在對照組和有反應(yīng)的臨終患者中厅缺,DMN中的功能連接的數(shù)量多于TPN中的功能連接的數(shù)量,該結(jié)果在無反應(yīng)的臨終患者中沒有出現(xiàn)宴偿。
結(jié)論:一些無反應(yīng)的患者在生命末期可能具有支持內(nèi)部導(dǎo)向思維的功能結(jié)構(gòu)湘捎,其靜息態(tài)默認(rèn)模式-任務(wù)正網(wǎng)絡(luò)可能存在負(fù)相關(guān)。
意義:一些無反應(yīng)的臨終病人可能出現(xiàn)思維漫游窄刘。本文討論了臨終時內(nèi)部導(dǎo)向意識的影響窥妇。

引言

臨終關(guān)懷工作者普遍認(rèn)為,在生命的最后幾個小時娩践,患者即使變得沒有反應(yīng)活翩,他們?nèi)员3种撤N形式的殘存意識,通常是聽覺意識翻伺。最近材泄,研究者在一小群臨終無反應(yīng)的患者中發(fā)現(xiàn)了早期聽覺加工的電生理學(xué)證據(jù),以及一些可能的完整聽覺注意機(jī)制的證據(jù)穆趴。在該項研究中脸爱,研究者嘗試描述“臨終”患者的殘存聽覺功能,這些患者的身體功能開始減退未妹,患者在死亡前的數(shù)小時到數(shù)天近似昏迷簿废。在接下來的研究中空入,研究者報告了 “靜息態(tài)”下的殘余網(wǎng)絡(luò)功能,在同一組臨終患者中族檬,患者被要求放松歪赢,不執(zhí)行任務(wù)。這項研究展示了對生命最后幾個小時中皮層網(wǎng)絡(luò)功能的進(jìn)一步探索单料。

近期埋凯,人們對描述大腦皮層靜息態(tài)網(wǎng)絡(luò)活動的病理變化越來越感興趣,以增加意識障礙的診斷標(biāo)準(zhǔn)扫尖。研究靜息態(tài)活動的好處是白对,它不要求無反應(yīng)的患者從事高難度的認(rèn)知任務(wù),這些任務(wù)需要調(diào)動相當(dāng)數(shù)量的認(rèn)知資源换怖。研究較多的靜息態(tài)網(wǎng)絡(luò)是大腦的默認(rèn)模式網(wǎng)絡(luò)(DMN)甩恼,這是一組內(nèi)側(cè)額頂區(qū)域,被認(rèn)為與刺激非依賴性想法相關(guān)沉颂。DMN內(nèi)保留但已改變的激活往往伴隨著意識狀態(tài)的病理性下降条摸,例如癲癇發(fā)作導(dǎo)致的意識喪失,尤其是意識障礙(DOC)患者铸屉。DMN內(nèi)節(jié)點間的功能連接減少與意識下降狀態(tài)相關(guān)钉蒲,包括深度睡眠、麻醉狀態(tài)彻坛,以及DOC患者顷啼。DMN內(nèi)的長距離連接也隨著年齡的增長而減少,特別是在包括腹側(cè)后扣帶皮層(PCC)和背內(nèi)側(cè)前額葉皮層(dMPFC)的連接中昌屉。DMN連接的變化可能表明DOC患者的意識受損线梗,測量DMN激活和功能連接可能是對當(dāng)前意識評估方法的有益補充。另一方面怠益,DMN的活性和完整性也因攝入迷幻藥物而降低,如裸蓋菇素和麥角酸二乙胺(LSD)瘾婿,而現(xiàn)象學(xué)上的豐富性是通過幻覺等增加蜻牢。DMN效應(yīng)與這些藥物的意識分解效應(yīng)有關(guān)。因此偏陪,有理由將DMN活動中的這種變化解釋為意識分解抢呆,就像將它們解釋為意識下降。這一解釋可能特別適用于瀕臨死亡的患者笛谦。

盡管DMN的具體功能尚不清楚抱虐,但傳統(tǒng)的觀點認(rèn)為它支持內(nèi)部導(dǎo)向思維,包括(但不限于)思維漫游饥脑、自發(fā)性計劃恳邀、內(nèi)部心理狀態(tài)懦冰、場景構(gòu)建以及自我意識。DMN還可能涉及外部導(dǎo)向認(rèn)知的各個方面谣沸,例如對外部環(huán)境的被動監(jiān)視刷钢、空間導(dǎo)航和心理理論。由于目前還沒有關(guān)于DMN功能的統(tǒng)一理論乳附,DMN的顯著激活和無反應(yīng)患者之間的連接可能支持各種不同的精神活動内地。另一方面,DMN的低水平連接可能是意識病理性下降的信號赋除,或者是自我意識的嚴(yán)重瓦解阱缓,而對初級意識沒有特別的影響。

DMN內(nèi)的血氧水平依賴 (BOLD)激活被認(rèn)為與任務(wù)正網(wǎng)絡(luò)(TPN)的激活呈負(fù)相關(guān)举农,TPN是一個由額葉和頂葉外側(cè)區(qū)域組成的網(wǎng)絡(luò)荆针,在高認(rèn)知要求的任務(wù)中優(yōu)先激活,在休息時相對較不活躍并蝗。BOLD信號反相關(guān)是指每個網(wǎng)絡(luò)內(nèi)BOLD波動之間的關(guān)系祭犯;隨著DMN內(nèi)的激活增加,BOLD在TPN內(nèi)就減少滚停,反之亦然沃粗。在各種神經(jīng)精神障礙的患者中觀察到了DMN連接的異常以及DMN和TPN之間的負(fù)相關(guān)性,包括精神分裂癥键畴、抑郁癥和癡呆癥最盅。DMN和TPN的BOLD信號在無反應(yīng)覺醒綜合征(UWS)和最低意識綜合征(MCS)患者中并不是負(fù)相關(guān)的,而這些網(wǎng)絡(luò)在急性MCS患者中是負(fù)相關(guān)的起惕。急性MCS是對MCS患者的一種診斷涡贱,這些患者表現(xiàn)出比典型MCS患者更多的行為標(biāo)志,包括功能交流和物體使用惹想。這可能代表了與內(nèi)向?qū)蛩季S(DMN)和外向?qū)蛩季S(TPN)相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)之間存在意識水平依賴的負(fù)相關(guān)性的證據(jù)问词。

研究者報告了在年輕的正常對照者以及靜息態(tài)下有反應(yīng)和無反應(yīng)的臨終患者中,DMN和TPN相關(guān)區(qū)域的激活和功能連接嘀粱。BOLD激活的標(biāo)志是電生理信號的存在激挪,其中單個等效偶極子電流樣活動局限于每個網(wǎng)絡(luò)。研究者預(yù)計锋叨,盡管年齡仍存在差異垄分,有反應(yīng)的患者將表現(xiàn)出與對照組相似但不完全相同的DMN和TPN激活和連接模式。這一結(jié)果減少了患者對年齡匹配對照的需求娃磺。與所引用的DOC患者的研究結(jié)果一致薄湿,研究者預(yù)計與有反應(yīng)的患者相比,無反應(yīng)的患者在DMN內(nèi)表現(xiàn)出更少的激活和功能連接。因為這里的鎖相分析是時間獨立的豺瘤,所以不能直接測量每個網(wǎng)絡(luò)中連接之間的在線相關(guān)性吆倦。相反,這里使用DMN和TPN網(wǎng)絡(luò)內(nèi)連接之間的差異作為標(biāo)志炉奴。因此逼庞,盡管年齡存在差異,但在對照組參與者和有反應(yīng)患者中瞻赶,DMN內(nèi)的連接將多于TPN內(nèi)的連接赛糟。基于上述關(guān)于DMN和TPN在UWS和MCS中激活的文獻(xiàn)砸逊,研究者還預(yù)計璧南,無反應(yīng)的患者不會表現(xiàn)出網(wǎng)絡(luò)內(nèi)連接的差異。這項研究的結(jié)果深入探生命末期無反應(yīng)的臨終患者是否表現(xiàn)出與內(nèi)部導(dǎo)向思維相關(guān)的皮層功能的殘留跡象师逸。

材料和方法

參與者

患者

患者分析來源于居住在不列顛哥倫比亞省溫哥華臨終關(guān)懷機(jī)構(gòu)的9名患者(4名女性司倚,年齡28至88歲,平均年齡68.2歲)篓像,記錄持續(xù)了超過兩年的時間动知。補充表S1和S2包含患者信息、診斷和用藥歷史员辩,包括相對于無反應(yīng)患者死亡時間的記錄時間(范圍從5小時到116小時)盒粮。補充材料還包括了對資格標(biāo)準(zhǔn)的說明〉旎患者來自不列顛哥倫比亞省的一家臨終關(guān)懷機(jī)構(gòu)丹皱,都處于疾病晚期狀態(tài),預(yù)計在三個月或之內(nèi)死亡宋税。研究者在患者清醒并有反應(yīng)時記錄一次摊崭,在他們無反應(yīng)時再次記錄。研究者認(rèn)為清醒記錄為無反應(yīng)記錄提供了與年齡和疾病相匹配的對照杰赛。遺憾的是呢簸,由于臨床和個人原因,并不是所有的患者都完成了兩個部分乏屯。

健康對照

通過發(fā)布在UBC心理學(xué)研究生委員會網(wǎng)站上的付費參與者研究名單阔墩,總共從社區(qū)招募了30名對照組,并向他們支付了20加元(23名女性瓶珊;M=24.5歲,SD=7.98耸彪;28名右撇子)伞芹。根據(jù)研究者的實驗室和其他實驗室之前的研究設(shè)計,對15-30名參與者進(jìn)行了實驗并證明可以為連接分析提供可靠的腦電數(shù)據(jù)。所有參與者都沒有神經(jīng)病病史唱较,視力正吃伲或矯正到正常。參與者對實驗程序簽署了書面知情同意南缓。使用健康對照組和清醒患者之間的比較來確定年齡胸遇、醫(yī)療條件和藥物治療方案導(dǎo)致的DMN和TPN活性和連接的任何差異;利用清醒患者和無反應(yīng)患者之間的差異來確定臨近死亡時大腦代謝下降的影響汉形。

實驗流程
EEG數(shù)據(jù)采集

患者:使用64導(dǎo)便攜式腦電圖儀(EEG)系統(tǒng)(Biosemi Active 2)收集數(shù)據(jù)纸镊,以2048Hz采樣,然后降采樣至256Hz概疆。囑咐患者放松逗威、平直地躺在床上,在脖子下墊一條卷毛巾支撐頭部岔冀。腦電帽安裝完成后凯旭,拍攝患者照片,保存記錄使套,以便在無反應(yīng)的過程中重現(xiàn)反應(yīng)過程的情況罐呼。當(dāng)患者完成研究或不再參加研究時刪除照片。每位患者采集約兩分鐘的靜息態(tài)數(shù)據(jù)(因此每個患者大約有30,720個數(shù)據(jù)點)侦高。靜息態(tài)數(shù)據(jù)是在另外兩項研究的間隔時間內(nèi)收集的(數(shù)據(jù)在這里沒有報告)嫉柴。記錄過程中,患者被要求閉上眼睛矫膨,讓自己的思維漫游差凹。

健康對照組:使用64導(dǎo)腦電系統(tǒng)(Biosemi Active 2)采集數(shù)據(jù),采樣頻率為256Hz侧馅。從對照組收集了大約三分鐘的靜息態(tài)數(shù)據(jù)(因此每個對照受試者大約有46,080個數(shù)據(jù)點)危尿。數(shù)據(jù)是在另一項研究結(jié)束時收集的(此處未報告數(shù)據(jù))。參與者被要求在記錄過程中閉上眼睛馁痴,讓自己的思維漫游谊娇。

偽影去除和溯源
高通(3Hz)和低通(50Hz)限定脈沖響應(yīng)(FIR)濾波器僅應(yīng)用于患者通道數(shù)據(jù)。偽影去除和溯源的所有其他方法均應(yīng)用于對照組和患者罗晕。

基于對腦電軌跡的視覺檢查济欢,去除了噪聲通道和清晰的單例偽影。使用Infomax獨立成分分析(ICA)(Runica算法小渊,EEGLAB)的獨立成分(IC)進(jìn)行肌電抑制和眨眼偽影的剔除法褥、溯源和功能連接分析。Runica算法從容積傳導(dǎo)混合的EEG記錄中提取獨立的酬屉、單偶極子產(chǎn)生的神經(jīng)源激活半等,以及由EEG偽影或非腦源產(chǎn)生的其他IC揍愁。利用EEGLAB DIPFIT算法,基于的電極位置配準(zhǔn)到MNI普通大腦杀饵,估計了單獨處理的每個IC的神經(jīng)源莽囤。盡管同時定位多個偶極子是一個不適定的問題,但是使用Dipfit算法將單個IC定位到單個偶極子并非不適定的切距。相反朽缎,在單個IC的情況下,能通過梯度下降來獲得誤差函數(shù)的單個谜悟、可重現(xiàn)的全局最小值话肖。使用機(jī)器學(xué)習(xí)算法對500,000個IC進(jìn)行訓(xùn)練,其中許多IC由EEGLAB專家(EEGLAB中的ICLabel)標(biāo)記赌躺,將每個IC歸類為IC最可能的神經(jīng)或EEG發(fā)生器(即大腦狼牺、眨眼、通道噪聲等)礼患∈窃浚基于頭皮IC通道加權(quán)圖(單偶極子圖)、1/f樣功率譜缅叠,以及蒙特利爾神經(jīng)研究所(MNI)腦空間內(nèi)定位悄泥。所有納入進(jìn)一步分析的IC(有效IC)滿足以下標(biāo)準(zhǔn):1、單偶極子源5參數(shù)(x肤粱、y弹囚、z坐標(biāo)、方向领曼、強(qiáng)度)符合至少80%的IC的頭皮通道權(quán)重的方差鸥鹉;2、機(jī)器學(xué)習(xí)分類的最高概率分類是“大腦”庶骄;3毁渗、IC被歸類為“大腦”的概率至少是次高分類的兩倍。如果不符合第三個標(biāo)準(zhǔn)的IC顯示出類似1/f的功率譜和類似于單個偶極子的頭皮圖单刁,則仍將保留以供進(jìn)一步分析灸异。

數(shù)據(jù)分析
研究者在文獻(xiàn)中沒有找到配準(zhǔn)的EEG fMRI(fMRI:功能磁共振成像)研究,該研究探究了本文的EEG分析方法在具有fMRI特征的DMN和TPN中識別特定區(qū)域的能力羔飞,基于權(quán)威的fMRI研究定義了感興趣區(qū)域(ROIs)肺樟,然后根據(jù)本文的分析確定了代表單個IC的等效偶極子,其位置落在fMRI定義的ROIs中心的特定距離內(nèi)逻淌∶床考慮到fMRI和EEG信號之間的差異,研究者并不期望在每個fMRI定義的ROIs中定位IC卡儒。然而蹦狂,如果每個網(wǎng)絡(luò)中合理數(shù)量的ROIs由健康對照組的靜息態(tài)EEG數(shù)據(jù)中識別出的IC填充誓篱,就認(rèn)為這證明了對患者數(shù)據(jù)的類似分析和比較的合理性。

DMN ROI分析:在Raichle等人報告的前兩個實驗中凯楔,將DMN內(nèi)fMRI識別的ROIs定義為BOLD顯著激活的區(qū)域,包括背內(nèi)側(cè)前額葉(dMPFC)锦募、腹內(nèi)側(cè)前額葉(VmPFC)摆屯、后扣帶回(PCC)和頂下小葉(IPL)(質(zhì)心定位見補充表S3)。盡管Raichle等人(2001)只發(fā)現(xiàn)了左側(cè)IPL和左側(cè)dMPFC糠亩,研究者也在將這些區(qū)域的右側(cè)包括其中虐骑。最后液兽,在DMN或TPN分析中冒晰,不包括下或中顳葉的腹側(cè)區(qū)域。

為了確定感興趣區(qū)域径荔,將Raichle等人報告的蒙特利爾神經(jīng)研究所(MNI)的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換到Talairach空間垂寥,并計算了每個患者的有效ICs偶極子的Talairach坐標(biāo)與每個區(qū)域的質(zhì)心之間的歐幾里得距離颠黎。如果IC偶極子與ROI質(zhì)心位置的距離小于35 mm,則將其分組為ROI滞项。如果IC偶極子與網(wǎng)絡(luò)中多個ROI的距離在35 mm以內(nèi)狭归,則將其歸入最近的ROI。

TPN ROI分析:TPN內(nèi)的ROIs定義為Fox 等人報告的區(qū)域文判」担基于其他作者的早期研究,在需要注意的認(rèn)知任務(wù)中偏離基線(見補充表S3)戏仓。Fox等人測量了這些任務(wù)相關(guān)區(qū)域在靜息態(tài)下的激活疚宇,因此可以將其用作靜息態(tài)數(shù)據(jù)的ROI,包括雙側(cè)腦島赏殃、額葉眼動區(qū)(FEF)敷待、頂內(nèi)溝(IPS)、輔助運動區(qū)(SMA)和左下中央前溝(LIPreS)嗓奢。但是Fox及其同事報告了IPS內(nèi)的兩個區(qū)域讼撒,只有這兩個區(qū)域之間的中點被用作ROI(mIPS)的質(zhì)心。Fox及其同事還報告了頂下小葉和背外側(cè)前額葉皮質(zhì)內(nèi)的區(qū)域是TPN的一部分股耽,但由于這些ROI與Raichle及其同事歸類為DMN的ROI相似根盒,因此它們沒有包括在TPN分析中。

利用與之前用于DMN的相同聚類方法來識別TPN ROIs物蝙。因為研究者的主要興趣是確定DMN內(nèi)的區(qū)域炎滞,因為數(shù)據(jù)是在靜息態(tài)下獲得的,并且沒有執(zhí)行任何任務(wù)(就像在Fox等人研究中那樣)诬乞,所以只有未定位到DMN內(nèi)的區(qū)域的IC才被包括在TPN集群中册赛。因此將IC分類到ROI偏向于DMN內(nèi)的區(qū)域钠导,因為這些區(qū)域與研究者在本研究中的目標(biāo)相關(guān)性最大。

利用Cochran's Q 檢驗來檢測每個網(wǎng)絡(luò)的IC是否均勻地分布在網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的所有區(qū)域森瘪。利用McNemar's檢驗牡属,檢測在每個網(wǎng)絡(luò)中,ICs位于某些區(qū)域的參與者(對照組和患者)的比例是否顯著高于ICs位于其他區(qū)域的參與者的比例扼睬。

同步分析:進(jìn)行相位同步分析逮栅,以確定休息期間活躍的神經(jīng)區(qū)域共享信息的程度。該分析在IC激活基礎(chǔ)上進(jìn)行窗宇,并非對IC相關(guān)的推斷偶極子活動進(jìn)行措伐。偶極子定位僅用于向定位在這些腦區(qū)的IC提供腦區(qū)相關(guān)的意義。

首先军俊,有效的IC激活被劃分為1000ms的窗口侥加。其次,Morlet小波分析分解生成了每個參與者的每個有效IC的激活的時頻(4ms粪躬,1.5 Hz分辨率)担败。小波分析在每個時期的每個時間點產(chǎn)生一個小波系數(shù),由此可以計算每個時間點短蜕、每個頻率下IC激活的瞬時幅度和相位氢架。為了計算低頻的子波系數(shù),每個窗口的重復(fù)沿時間維度級聯(lián)朋魔,生成4000s的窗口岖研,其中每1000s是相同的。由于較低頻率的子波較寬警检,因此需要較長的窗口孙援,在完成小波分析后,每個時期中間(從每個時期開始算起1500-2500ms)只保留1000ms以供進(jìn)一步分析扇雕。第三拓售,基于小波系數(shù),使用下式計算有效IC對的所有可能組合的鎖相值(PLV)镶奉,


其中PLV1础淤,2(f,t)是IC1和IC2在頻率f和時間t處的鎖相值哨苛,Wi鸽凶,k(f,t)是IC1在時間t建峭,頻率f玻侥,和窗口k處的小波系數(shù),W2亿蒸,k(f凑兰,t)*是W2掌桩,k(f,t)的復(fù)共軛姑食,k是時期指數(shù)(患者處于靜息狀態(tài)時1至120持續(xù)2min波岛,即120個1000ms,1至180持續(xù)3min)音半,|x|是x的大小盆色。鎖相測量的是一對窄帶振蕩的相位差保持恒定的程度。PLV從無鎖相時的0(即兩個IC之間的相位差隨機(jī)變化)到完全鎖相時的1(即相位差在特定值保持不變)祟剔。對于大腦信號,由于大腦噪聲摩梧,完全的相位鎖定無法實現(xiàn)物延,所以PLV總是<1,并只計算來自同一參與者IC對的PLV仅父。對于每個IC對叛薯,通過每個時頻點生成的替代分布(N=200)(p<0.005,單尾)刪除(掩膜)不顯著不同于零的PLVs笙纤。在每個時間點提取4個頻段的最大顯著PLV(theta:3~<8 Hz耗溜;alpha:8~<12 Hz;beta:15~<30 Hz省容;gamma:30~50 Hz)抖拴。這使得每個IC對有四個頻率向量。如果頻率向量內(nèi)的256個時間點中至少50%的PLV顯著不同于0腥椒,則頻帶中兩個IC之間的同步被認(rèn)為是有意義的阿宅。

補充圖S1-S2描述了時間-頻率PLV掩膜結(jié)果,并根據(jù)本文的標(biāo)準(zhǔn)描述了包含有意義連接(gamma頻帶)的對應(yīng)頻率向量的示例笼蛛。在這里可以看到洒放,有意義連接通常發(fā)生在連續(xù)的時頻區(qū)域簇團(tuán)中,與基于簇團(tuán)分析中的重要連接相似滨砍。即使在特定頻段中有一些重要的連接往湿,如在theta頻段的補充圖S3-S4中,這里的保守標(biāo)準(zhǔn)也沒有將其標(biāo)記為有意義惋戏。然而领追,該分析不能控制所需的整個測試集上的I類錯誤。即使是基于簇團(tuán)的統(tǒng)計數(shù)據(jù)也相當(dāng)保守日川,不能顯示研究者為涉及大量測試所尋找的模式(DMN為608個蔓腐,TPN為3296個),這些測試涉及檢測DMN和TPN腦網(wǎng)絡(luò)中個體參與者(或患者)的IC對之間的連接證據(jù)龄句。盡管I類錯誤率非零且未知回论,但在參與者群體之間應(yīng)該是相同的散罕,因此,如果本文的方法指示對照人群中的網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的活動傀蓉,而不是患者群體中的活動欧漱,那么可以得出結(jié)論,該網(wǎng)絡(luò)在患者群體中不活躍葬燎。

只有符合所述標(biāo)準(zhǔn)的有意義的同步被保留下來進(jìn)一步分析误甚。最后,在特定頻段的兩個IC之間有意義的同步由該頻率向量內(nèi)所有重要時間點的平均PLV表示谱净,得到每個頻段上每個IC對的單個PLV值窑邦。在兩個神經(jīng)區(qū)域之間的同步性由多對IC表示的情況下,僅保留每個頻段的最大PLV壕探。例如冈钦,如果IC A和IC B都定位到PCC,而IC C定位到ACC李请,則IC對A-C和B-C之間的同步都表示PCC和ACC之間的同步瞧筛。在這種情況下,PCC和ACC之間的同步性由每個頻段產(chǎn)生最大平均PLV的IC對(A-C或B-C)來表示导盅。即如果A-C在gamma時的平均PLV大于B-C较幌,那么PCC和ACC之間的gamma同步性由A-C的平均PLV來表示。如果B-C的PLV大于A-C白翻,則PCC和ACC之間的theta同步性由B-C平均值PLV表示乍炉。

網(wǎng)絡(luò)連接分析:將給定頻段的連接定義為兩個神經(jīng)區(qū)域之間有意義的同步。雖然同步值是IC對之間的平均PLV值嘁字,但連接值為二進(jìn)制恩急,即,根據(jù)前面所述的標(biāo)準(zhǔn)(50%或更多的時間點顯示PLV與0顯著不同纪蜒;編碼為1)或不存在(編碼為0)衷恭,兩個神經(jīng)區(qū)域之間存在有意義的同步。定位于同一神經(jīng)區(qū)域的IC之間的連接不包括在連接分析中纯续。例如随珠,如果IC A和IC B都定位到PCC,則不會報告這些IC之間的任何有意義的連接猬错。

結(jié)果

對照組
ROI分析
DMN:在所有30名對照組參與者中窗看,共有503個有效IC定位在大腦空間內(nèi)。根據(jù)補充表格S3列出的ROI質(zhì)心位置在DMN內(nèi)定位207個(207個)倦炒。每個受試者的DMN IC數(shù)量平均為6.9個显沈,從2個到17個IC不等。

大多數(shù)對照組至少有一個有效IC定位于PCC(97%)或IPL(77%)(見表1)。少于一半的對照組ICs定位于dMPFC(40%)或vmPFC(47%)拉讯。

對所有半球分隔的DMN區(qū)域(如vmPFC涤浇、PCC、R dMPFC魔慷、L dMPFC只锭、R IPL、L IPL) 進(jìn)行Cochran's Q檢驗(IC對每個區(qū)域的貢獻(xiàn)按二進(jìn)制處理:如果至少有一個IC位于該區(qū)域院尔,則參與者得分=1蜻展,如果沒有,則=0)邀摆,發(fā)現(xiàn)定位于DMN的IC在DMN內(nèi)的所有區(qū)域之間并不均勻分布(Q(5)=182.32纵顾,p<0.00001)。進(jìn)行McNemar's檢驗以確定ICs位于PCC和R IPL的對照組的比例是否顯著高于ICs位于DMN其他區(qū)域的對照組的比例栋盹。IC對PCC的貢獻(xiàn)大于除R IPL以外的所有其他ROI(Bonferroni校正a=0.005)片挂,IC對R IPL的貢獻(xiàn)僅大于雙側(cè)dMPFC。

TPN:根據(jù)補充表S3中列出的ROI質(zhì)心位置贞盯,TPN內(nèi)共定位了157個IC。平均每個參與者的TPN IC數(shù)為5.2個沪饺,范圍為0~10個IC躏敢。大多數(shù)參與者至少有一個有效IC位于MIPS(63.3%)、FEF(63.3%)整葡、SMA(66.7%)或腦島(76.7%)(見表1)件余。只有LIPreS有不到一半的對照貢獻(xiàn)了IC(36.7%)。參與者對TPN節(jié)點的貢獻(xiàn)沒有進(jìn)行統(tǒng)計比較遭居,因為沒有一個節(jié)點包含大多數(shù)參與者的IC貢獻(xiàn)啼器。

表1

研究者認(rèn)為這些ROI結(jié)果表明,從DMN和TPN的fMRI特征ROI中的靜息態(tài)EEG數(shù)據(jù)定位IC的方法已經(jīng)十分成功俱萍,可以對每個ROI中IC之間的連接端壳,以及患者數(shù)據(jù)的應(yīng)用進(jìn)行進(jìn)一步分析。連接分析是基于ICs的激活枪蘑,而不是基于代表其大腦來源的偶極子的任何活動损谦。推測的ICs偶極子來源僅用于指示正在生成ICs的大腦區(qū)域,從而賦予網(wǎng)絡(luò)和連接分析以意義岳颇。

連接

DMN:對在兩個或更多DMN ROI中存在有效IC的對照組進(jìn)行PLV分析(nCON=25)照捡,總共產(chǎn)生了824個IC對。如果通過代理測試话侧,在給定頻帶內(nèi)至少50%時間點的PLV顯著不同于零(p<0.005)栗精,則認(rèn)為IC對在該給定頻帶上是有意義地連接。有兩個或更多ICs的所有對照瞻鹏,在至少一個頻段內(nèi)的至少兩個DMN節(jié)點之間具有有意義連接悲立。因此鹿寨,在DMN中具有ROIs間連接的參與者的比例與他們在這些ROIs中擁有的ICs數(shù)量成比例(見圖1)。

圖1

TPN:對來自28名參與者的446對IC進(jìn)行了PLV分析级历,其中TPN內(nèi)有兩個以上的IC释移。所有具有一個以上IC的對照。在至少一個頻段內(nèi)的至少兩個TPN節(jié)點之間具有有意義的連接寥殖。至于DMN玩讳,在TPN中具有ROIs間連接的參與者的比例與他們在這些ROIs中擁有的IC數(shù)量成比例(見圖2)。
圖2

網(wǎng)絡(luò)連接比較:比較DMN和TPN之間有意義的連接數(shù)量(見圖3)嚼贡。為了抵消將IC分類到任一網(wǎng)絡(luò)的偏倚熏纯,每個網(wǎng)絡(luò)中的連接數(shù)量根據(jù)其內(nèi)部可能的連接數(shù)量(DMN可能連接=15,TPN可能連接=28)粤策,以及每個參與者定位到每個網(wǎng)絡(luò)的IC的數(shù)量進(jìn)行調(diào)整(有關(guān)此調(diào)整的示例樟澜,請參閱補充資料)。例如叮盘,如果參與者A有七個IC定位到DMN秩贰,但只有兩個定位到TPN,那么TPN連接的數(shù)量則擴(kuò)展為1個連接×[(15×7)/(28×2)]=1.875柔吼。對每個頻段分別進(jìn)行比例調(diào)整毒费。DMN內(nèi)的連接性高于TPN內(nèi)的連接性,DMN內(nèi)的連接數(shù)(比例)大于TPN內(nèi)的連接數(shù)(網(wǎng)絡(luò)主效應(yīng):F(1愈魏,29)=4.83觅玻,p=0.04,η2p=0.14培漏,Huynh-Feldt校正)溪厘。在這項分析中,頻率和網(wǎng)絡(luò)都是受試者內(nèi)的變量牌柄。
圖3

患者
ROI分析
DMN:對于有反應(yīng)和無反應(yīng)的患者畸悬,總共在大腦空間內(nèi)定位106個有效IC。從8名有反應(yīng)的患者和18名無反應(yīng)的患者的DMN中定位了40個有效IC珊佣。平均每個患者有效的DMN IC數(shù)傻昙,有反應(yīng)時為5個,無反應(yīng)時為3.4個彩扔,范圍為0~9個妆档。一名患者(P002)在有反應(yīng)時沒有產(chǎn)生有效的ICs,在無反應(yīng)時只產(chǎn)生了一個有效IC虫碉。

對于大多數(shù)有反應(yīng)和無反應(yīng)的患者(88%)贾惦,來源局限于vmPFC或PCC (表2)。只有P002沒有定位到其中任何一個來源(或是DMN中的任一區(qū)域)。較少(40-50%)患者的ICs分布于dMPFC和IPL须板。

表2

對所有半球分隔的DMN區(qū)域進(jìn)行Cochran's Q檢驗(IC對每個區(qū)域的貢獻(xiàn)按二進(jìn)制處理:如果至少有一個IC位于該區(qū)域碰镜,患者得分=1,如果沒有习瑰,則=0)绪颖,顯示定位于DMN的IC在DMN內(nèi)的所有區(qū)域之間分布并不均勻(有反應(yīng)組(Q(5)=16.77,p=0.005甜奄;無反應(yīng)組(Q(5)=19.38柠横,p=0.002)。進(jìn)行McNemar's檢驗课兄,以確定ICs位于貢獻(xiàn)比例最大區(qū)域(vmPFC和PCC)的ICs患者比例是否顯著大于位于DMN內(nèi)其他區(qū)域的ICs患者的比例牍氛。這些測試沒有顯著差異(Bonferroni校正α=0.0053)( McNemar's檢驗p值的完整列表,參閱補充表S5)烟阐。有反應(yīng)和無反應(yīng)的患者組間DMN活躍區(qū)域的數(shù)目沒有顯著差異(MRES=2.5搬俊,Munres=2.4,t(11)=0.11蜒茄,p=0.91唉擂,方差齊性,F(xiàn)(4檀葛,7)=1.44楔敌,p=0.31),分布也無顯著差異(MdRES=2驻谆,Mdunres=3,Mann-Whitney U=40庆聘,NRES=8胜臊,Nunres=5,p>0.05)伙判。在為有反應(yīng)和無反應(yīng)組提供數(shù)據(jù)的四名患者中(表2中用星號突出顯示)象对,定位到DMN的每個無應(yīng)答患者的IC數(shù)量(3.6)是定位到DMN的每個有反應(yīng)患者的IC數(shù)量的近四分之三(5)。

TPN:8例有反應(yīng)患者的TPN內(nèi)有19個有效ICs宴抚,5例無反應(yīng)患者有15個有效ICs勒魔。每例患者有反應(yīng)時有效TPN IC平均數(shù)為2.6個,無反應(yīng)時為3.2個菇曲,范圍為0~8個IC冠绢。

所有三個參與組對FEF和SMA的貢獻(xiàn)均較高 (50%-63.3%),而對LIPreS的IC貢獻(xiàn)在所有三組中均較低(25%-40%)(患者IC貢獻(xiàn)見表2)常潮。與對照組相比弟胀,患者對mIPS的IC貢獻(xiàn)降低了約40%,而有反應(yīng)患者對腦島的IC貢獻(xiàn)比對照組低約40%,但在無反應(yīng)時相似(60%-76.7%)孵户。只有P002沒有定位到這兩個區(qū)域(或TPN內(nèi)的任何區(qū)域)萧朝。

連接
DMN:對有兩個或多個位于DMN的ICs的患者進(jìn)行連接分析(NRES=7,Nunres=3)夏哭,發(fā)現(xiàn)兩組患者總共有152對IC對检柬。同樣,確定有意義連接的標(biāo)準(zhǔn)為竖配,通過p<0.005的單尾替代測試何址,至少有50%的時間點的PLV顯著不同于零。所有具有兩個或更多IC的患者在至少一個頻段內(nèi)的至少兩個DMN節(jié)點之間存在有意義的連接(圖4)械念。VmPFC和PCC是有反應(yīng) (所有四個頻段的平均程度分別為4.25和3.72)和無反應(yīng)患者(平均程度分別為3.25和3.75) DMN內(nèi)最常見的連接區(qū)域(單個連接結(jié)果見補充圖S5-S6)头朱。

TPN:對有兩個或多個ICs定位于TPN的患者進(jìn)行連接分析(NRES=7,Nunres=3)龄减,發(fā)現(xiàn)兩組患者總共有64對IC對项钮。所有具有一個以上IC的患者在至少一個頻段內(nèi)的至少兩個TPN節(jié)點之間存在有意義的連接。在有反應(yīng)的患者中希停,不存在兩個連接最多的區(qū)域(圖4)烁巫。相比之下,R FEF宠能、SMA和L腦島內(nèi)的連接在無反應(yīng)的患者中最多(見圖4)亚隙。然而,應(yīng)該指出由于患者人數(shù)較少(3)违崇,夸大了無反應(yīng)的患者之間有意義的連接的比例 (單個連接結(jié)果見補充圖S7-S8)阿弃。

圖4

網(wǎng)絡(luò)連接比較:比較兩組患者DMN和TPN之間有意義的網(wǎng)絡(luò)連接數(shù)量。對于有反應(yīng)患者羞延,盡管差異接近顯著渣淳,DMN內(nèi)的連接并不高于TPN內(nèi)的連接(F(1,7)=4.40伴箩,p=0.07入愧,G2 p=0.39,Huynh-Feldt校正)嗤谚。對于無反應(yīng)的患者棺蛛,兩個網(wǎng)絡(luò)中的連接沒有差異(F(1,4)=0.03巩步,p=0.86旁赊,Huynh-Feldt校正)。參與者的連接數(shù)是根據(jù)該網(wǎng)絡(luò)中的可能連接數(shù)(DMN可能連接數(shù)=15椅野,TPN可能連接數(shù)=28)和每個參與者定位到每個網(wǎng)絡(luò)的IC數(shù)進(jìn)行調(diào)整彤恶。頻率和網(wǎng)絡(luò)變量都是受試者內(nèi)的變量(見圖5)钞钙。
圖5

三組參與者網(wǎng)絡(luò)同步比較
對三個參與組的每個網(wǎng)絡(luò)之間的同步性(平均PLV)進(jìn)行比較(見圖6)。平均PLV的計算只包括節(jié)點內(nèi)或之間有意義的PLV声离,而不包括IC之間的有意義的PLV芒炼。即如果IC A在節(jié)點1中,而IC B和C在節(jié)點2中术徊,則節(jié)點1和2之間的連接由每個頻帶AB和AC中的最大PLV表示本刽。將缺失值(PLV=0)替換為每個頻率的平均PLV。例如赠涮,對于每個參與者組子寓,gamma頻帶內(nèi)缺失的DMN值被替換為DMN內(nèi)的所有g(shù)amma PLV的平均值。應(yīng)注意笋除,在一般線性模型中斜友,只有每個因素偏離平均值才會產(chǎn)生顯著結(jié)果,因此垃它,這種替換不會影響將報告的方差分析結(jié)果鲜屏,除非替換缺失值。

圖6

對照組:F(1,397)=44.08国拇,p<0.001洛史,η2p=0.10;有反應(yīng)組:F(1酱吝,51)=33.31也殖,p<0.001,η2p=0.4务热;無反應(yīng)組:F(1忆嗜,47)=23.09怠堪,p<0.001期丰,η2p=0.33财破。頻率變量在受試者內(nèi)懂讯,而網(wǎng)絡(luò)變量被視為受試者之間,因為即使在組內(nèi)彻采,不同網(wǎng)絡(luò)也有不同數(shù)量的受試者(單個患者的同步結(jié)果見補充圖S9)。

患者個體比較
本研究中招募的九名臨終患者,只有兩人在有反應(yīng)和無反應(yīng)時每個網(wǎng)絡(luò)中有一個以上的IC损合。這兩名患者在有反應(yīng)時,定位于DMN的IC遠(yuǎn)多于定位于TPN的IC (見圖7A)娘纷。然而嫁审,當(dāng)無反應(yīng)時,定位到DMN的IC數(shù)量顯著下降赖晶,并與TPN的IC數(shù)量相近律适。由于多個DMN IC定位于同一節(jié)點辐烂,因此網(wǎng)絡(luò)激活的差異不會導(dǎo)致這些患者的網(wǎng)絡(luò)連接差異巨大。例如捂贿,P004所有9個DMN IC都定位到vmPFC或PCC纠修,根據(jù)3.2.3.3中的結(jié)果,則只有1個網(wǎng)絡(luò)連接厂僧。對所有有效IC的有意義連接的分析表明扣草,無論它們是否位于同一節(jié)點(包括節(jié)點內(nèi)連接),當(dāng)患者有反應(yīng)時颜屠,定位于DMN的IC之間有更多有意義連接(見圖7B)辰妙。當(dāng)患者無反應(yīng)時,DMN和TPN連接的數(shù)量差異沒有他們有反應(yīng)時明顯甫窟。對于P004密浑,當(dāng)無反應(yīng)時,DMN內(nèi)的連接仍然高于TPN粗井,但對于P007尔破,TPN內(nèi)的連接高于DMN內(nèi)的連接。

圖7

值得注意的是背传,當(dāng)以每個患者的可能連接數(shù)量衡量有意義連接的數(shù)量時呆瞻,在P004有反應(yīng)和無反應(yīng)時,DMN的連接更多径玖,而在P007有反應(yīng)和無反應(yīng)時痴脾,TPN連接更多(見圖8)。此外梳星,對于P004赞赖,在整個網(wǎng)絡(luò)中,gamma和theta的連接相似冤灾,而無論是有反應(yīng)還是無反應(yīng)時前域,DMN中的alpha和beta的連接都高于TPN。對于P007韵吨,當(dāng)有反應(yīng)和無反應(yīng)時匿垄,TPN在較高頻率(gamma和beta)內(nèi)的連接高于DMN(較低頻率未觀察到)。這些代表了當(dāng)患者無反應(yīng)時持續(xù)存在的單獨連接归粉。
圖8

討論

對照組和患者DMN及TPN激活對比
研究者在這項工作中的策略是利用健康對照的靜息態(tài)腦電數(shù)據(jù)在定位DMN和TPN ROIs方面的成功椿疗,來研究這些網(wǎng)絡(luò)在臨終患者中仍然活躍的可能性。表1和隨后對對照組數(shù)據(jù)的連接分析表明糠悼,第一次從對照組腦電數(shù)據(jù)中成功地定位了DMN和TPN腦區(qū)届榄。研究者在DMN中為對照組參與者定位了至少2個(最多17個)有效ICs(平均值為6.9)。盡管本文的方法偏向于DMN倔喂,但30名對照中有28名也為TPN貢獻(xiàn)了至少兩個有效的ICs(平均值5.2)铝条。研究者預(yù)計這些數(shù)字在患者數(shù)據(jù)中會更低靖苇,這是因為患者患有絕癥并在接受藥物治療,也是因為他們的年齡較大班缰。事實上患者數(shù)據(jù)的確更低贤壁,但仍然相近。如表2所示鲁捏,研究者在所有有反應(yīng)患者和所有無反應(yīng)患者中都發(fā)現(xiàn)了活躍的DMN ICs芯砸,但平均水平較低(DMN:有反應(yīng)和無反應(yīng)的平均值分別為5.0和2.6)。同樣给梅,研究者也發(fā)現(xiàn)大多數(shù)患者的TPN中存在有效的ICs(平均值分別為3.4和3.2)假丧。DMN的對照與有反應(yīng)患者的比較尤其令人感興趣。例如动羽,在8名有反應(yīng)患者中有6名包帚,在5名無反應(yīng)患者中有4名患者至少有一個定位于PCC的活躍IC,而在30名對照組中則有29名运吓。并非所有的對照組都有定位到PCC的IC渴邦,這表明我們不能期望所有的患者都存在這樣的IC。很大比例的患者的確表現(xiàn)出了上述IC拘哨,盡管他們年齡更大谋梭,且服用了在一定程度上影響認(rèn)知功能的藥物,但仍表明他們在此方面與健康對照組相似倦青。

對照組靜息態(tài)普遍存在PCC激活
所有對照組至少有一個定位于DMN的IC瓮床,最常見的是PCC。盡管并不是所有對照組有定位到DMN內(nèi)一個以上區(qū)域的IC产镐,但已有對照顯示這些區(qū)域之間幾乎無處不在的連接隘庄。PCC是DMN“核心”的一部分,它是DMN內(nèi)連接最緊密的節(jié)點癣亚,也是大腦皮層內(nèi)連接最緊密的節(jié)點丑掺。此外,PCC連接可能在維持內(nèi)部和外部意識方面發(fā)揮關(guān)鍵作用述雾。雖然DMN其他節(jié)點內(nèi)的皮質(zhì)活動在神經(jīng)典型對照組之間差異很大街州,但PCC內(nèi)的活動幾乎是恒定的。無反應(yīng)患者是否僅在靜息態(tài)產(chǎn)生PCC內(nèi)激活的電生理證據(jù)玻孟,研究者認(rèn)為唆缴,可以作為DMN活性的陽性標(biāo)志,這與健康神經(jīng)典型大腦在休息時的皮層激活模式一致取募。

DMN在無反應(yīng)臨終病人中活躍大多數(shù)患者至少有一個IC定位于vmPFC或PCC琐谤。這些區(qū)域被認(rèn)為是“核心”DMN的部分蟆技,并與內(nèi)部定向認(rèn)知有關(guān)玩敏。此外斗忌,無反應(yīng)患者中這些區(qū)域內(nèi)的IC數(shù)量比有反應(yīng)患者低約28%,與之前對DOC患者的研究一致旺聚,盡管在大多數(shù)此類患者中织阳,尤其是在病情更嚴(yán)重的患者中,DMN內(nèi)的激活發(fā)生了變化砰粹,此變化仍被保留下來唧躲。在有反應(yīng)和無反應(yīng)的患者中,DMN內(nèi)不同區(qū)域的激活分布沒有明顯差異碱璃,表明無反應(yīng)的臨終病人具有維持內(nèi)部定向認(rèn)知的功能結(jié)構(gòu)弄痹。

P002的結(jié)果異常,因為該患者在有反應(yīng)時沒有產(chǎn)生有效IC嵌器,而當(dāng)他無反應(yīng)時只產(chǎn)生了一個肛真。這位患者非正式地向研究者報告了其修行佛教冥想的情況。冥想者在冥想練習(xí)中表現(xiàn)出DMN活動減少爽航。因為任務(wù)說明并沒有明確禁止患者在記錄過程中冥想蚓让,所以P002有可能進(jìn)行了冥想。因此讥珍,在P002有反應(yīng)或無反應(yīng)時历极,可能在記錄期間進(jìn)行了冥想。P008也有同樣的情況衷佃。在與P008的幾次對話中趟卸,研究者觀察到他經(jīng)常會進(jìn)入冥想狀態(tài)。雖然P008從未認(rèn)為自己是一名有經(jīng)驗的冥想者纲酗,但可以想象衰腌,當(dāng)他沒有反應(yīng)時,他也可能處于冥想狀態(tài)觅赊。冥想是這些患者DMN缺乏激活的一個可能的解釋右蕊,盡管沒有與冥想對照組進(jìn)行直接比較,這仍然是一種猜測吮螺。也有可能這些患者DMN活動的缺乏可能是由于他們特定的疾病饶囚,但由于樣本過少,無法檢驗這一假設(shè)鸠补。

無反應(yīng)患者中DMN和TPN的激活和內(nèi)部連接更相似
雖然在有反應(yīng)的患者中萝风,沒有十分顯著的網(wǎng)絡(luò)連接的組水平差異,但患者個體分析清楚地表明紫岩,至少兩名有反應(yīng)患者中规惰,DMN有意義連接多于TPN。當(dāng)患者變得無反應(yīng)時泉蝌,網(wǎng)絡(luò)之間有意義連接的差異以及網(wǎng)絡(luò)激活(定位到每個網(wǎng)絡(luò)的IC數(shù)量)的差異要小得多歇万。這可能代表了內(nèi)向型思維(DMN)和外向型思維(TPN)相關(guān)網(wǎng)絡(luò)之間的意識水平依賴的反相關(guān)性揩晴。網(wǎng)絡(luò)反相關(guān)性的降低可能是當(dāng)患者變得無反應(yīng)時DMN連接顯著下降的結(jié)果。也許隨著大腦關(guān)閉贪磺,DMN失去了抑制TPN的能力硫兰。

DMN比TPN連接更緊密

在所有參與者組中,DMN內(nèi)的同步性(通過PLV測量)大于TPN內(nèi)的同步性寒锚。這表明劫映,當(dāng)參與者休息時,DMN內(nèi)的連接以及交流比TPN內(nèi)的更多刹前,與引言中描述的休息期間這些網(wǎng)絡(luò)間的BOLD信號反相關(guān)模式一致泳赋。該模式,至少根據(jù)本研究中的EEG/PLV衡量喇喉,即使患者無反應(yīng)摹蘑,對于他們?nèi)匀淮嬖冢cUWS和MCS患者中此模式消失形成對比轧飞。上述結(jié)果表明衅鹿,即使在瀕死的情況下,DMN和TPN網(wǎng)絡(luò)活動也可能在無反應(yīng)患者中持續(xù)存在过咬。

結(jié)論

本研究表明大渤,一些臨終無反應(yīng)患者證實了DMN激活和DMN內(nèi)部的功能連接。DMN激活或連接的神經(jīng)典型水平是否意味著有意識的內(nèi)部導(dǎo)向精神活動目前尚不清楚掸绞,這可能是意識的必要條件泵三,也可能是充分的條件。雖然不能說明這些患者在無反應(yīng)時維持對外部環(huán)境的意識的能力衔掸,但它們確實支持這樣一種可能性烫幕,即無反應(yīng)的患者也經(jīng)歷了類似于思維漫游或心理意象的可能性。

局限性

本研究結(jié)果的概括性受到患者數(shù)量的限制敞映。研究者的經(jīng)驗表明较曼,即使經(jīng)過幾年,從一個臨終關(guān)懷中心招募足夠的參與者仍是非常困難振愿。招募受到疾病嚴(yán)重程度(包括癡呆癥或精神錯亂的存在)捷犹、新近診斷、快速死亡冕末、家庭對招募的抵制以及藥物效果的限制萍歉。研究者采用了嚴(yán)格的納入標(biāo)準(zhǔn),因為研究者希望盡可能收集清醒記錄用作無反應(yīng)記錄的對照档桃。在三年的時間里枪孩,研究者只測試了總共13名參與者,只有9名參與者提供了有用的數(shù)據(jù)。今后的研究應(yīng)從更多機(jī)構(gòu)招募蔑舞,獲得足夠多的參與者丛晌,以提高可信度。

另一個限制是斗幼,在DMN和TPN ROIs中IC溯源存在一些不確定性。研究者認(rèn)為本文中的EEG-IC溯源方法已經(jīng)成功地識別了足夠數(shù)量的IC抚垄,這些IC可靠地定位到DMN和TPN感興趣區(qū)域蜕窿。一個更好的解決方案是聯(lián)合注冊的EEG-fMRI靜息態(tài)研究,將獨立成分分析和之后有效IC的偶極子定位呆馁,與識別DMN和各種TPN中ROIs的標(biāo)準(zhǔn)fMRI方法進(jìn)行比較桐经。雖然此類研究非常有用,但完成的可能性不大浙滤,尤其是考慮到大量的腦電溯源方法阴挣。此外,對適用多個神經(jīng)溯源的不適定性纺腊,影響所有腦電溯源的解決方案畔咧,包括對單偶極子的適定擬合,這一持續(xù)但不正確的理念阻礙了研究人員對這一問題的研究揖膜。

最后誓沸,關(guān)于如何解釋DMN活性和連接相對于年輕、健康對照組壹粟,在疾病拜隧、老齡、藥物治療方案等方面的差異趁仙,還存在不確定性洪添。DMN的活動和連接在不同喚醒狀態(tài)之間差異很大,包括靜息態(tài)和各種任務(wù)相關(guān)狀態(tài)雀费。如前所述干奢,對DMN在任何給定狀態(tài)中的確切作用的解釋充滿不確定性。因此盏袄,在能夠可靠解釋DMN在殘障人士中的活動和缺失之前律胀,還需要進(jìn)行更多的研究。

原文:Resting state network activation and functional connectivity in the dying brain.

https://doi.org/10.1016/j.clinph.2021.10.018


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