通過P300采用高密度腦電分析精神分裂癥和聽覺語言障礙患者對經顱磁刺激的神經反應
1.研究背景
精神分裂癥是一種復雜的疾病，目前關于它的很多方面仍是未知的。像經顱磁刺激（TMS）等一些潛在的治療方法尚未被利用，部分原因是行為反應的可變性。這可以通過使用生物標記反饋來克服。然而，已有研究表明，重復性經顱磁刺激（rTMS）可以緩解精神分裂癥的陽性和陰性癥狀，特別是幻聽癥狀（AVH）。
2.研究方法
2.1 被試
10名帶有耐藥性幻聽的精神分裂癥患者參與了本項研究，他們被分為兩組，其中治療組（TG）的患者按照國際10-20電極定位標準，在左側T3-P3電極點接受1Hz的重復性經顱磁刺激治療，每天做10組，每組有900次脈沖，而控制組（CG）則在Cz電極點接受同樣的治療。
2.2 實驗流程
實驗采用了P300的Oddball聽覺范式，分別在經顱磁刺激前與經顱磁刺激一周后對患者進行實驗。腦電的采集時間在11點至14點之間，采集時長持續(xù)1小時，被試帶著耳機閉眼坐著，耳機里面以雙聲道播放兩種聽覺刺激，分別為常見的刺激（F）以及罕見的刺激（R），F播放的次數為160次，而R播放的次數為40次，聽覺刺激之間的間隔時間為1.1s，實驗開始前每個被試可以調整聲音的大小。要求被試做的是專注于罕見的刺激，而不需要計數或移動手指。
圖1. 數據采集與預處理流程
2.3 數據處理與分析
本研究通過256通道的系統采集了被試在完成Oddball任務時的腦電數據，采樣率為1024Hz，以左右乳突的平均值進行重參考，帶通濾波的頻段設置為0.5-70Hz，帶阻濾波的頻段設置為49-51Hz。
圖2. 預處理與分析流程
腦電數據結果與來自心理癥狀評定量表（PSYRATS）的幻聽子量表（AHS）、生活質量量表（QoLS）和抑郁、焦慮和壓力量表（DASS）所得出的臨床結果進行關聯比較。
3.實驗結果
總體上，研究結果顯示被試之間的差異獨立于他們所屬的組別。重復性經顱磁刺激之后，時域方面的數據顯示出更高的N1-P3振幅，頻域方面的數據表明在alpha和beta頻段具有更高的功率譜密度（PSD），連接分析顯示在beta波段有更高的腦網絡整合性（使用參與系數進行量化）。
4.結論
在進行經顱磁刺激后，大多數患者在心理測量數據和神經生理學定量數據上都出現了進步的情況，而且這與刺激大腦的部位無關。通過參與系數、alpha和beta能量帶發(fā)現大腦連接性與心理測量得分高度相關。對于定量神經生理學參數的定義來說，每一個領域所進行的重復性經顱磁刺激后趨勢的識別是評估rTMS治療的第一步。
5.參考文獻及DOI號
Aubonnet, R., Banea, O. C., Sirica, R., Wassermann, E. M., Yassine, S., Jacob, D., … Jónasson, V. D. (2020). P300 Analysis Using High-Density EEG to Decipher Neural Response to rTMS in Patients With Schizophrenia and Auditory Verbal Hallucinations. Frontiers in Neuroscience, 14, 575538.
