近红外光谱技术用于老年人大脑皮质运动想象作用的研究

论文摘要

近红外光谱技术(NIRS)是20世纪90年以来迅速发展起来的一项非侵入性光学测量技术。它是利用在生物组织中一些与氧代谢密切相关的生色团,如血液中的氧合血红蛋白、还原血红蛋白等具有不同的吸收光谱的原理,而提供对脑组织中氧合血红蛋白和还原血红蛋白浓度的相对变化量的独立测量。因其可以直接测定目标生物组织中的血氧浓度的变化从而实现大脑功能的监测,为临床及研究提供了方便可靠的监测指标,故近红外光谱技术在检测大脑功能活动这一领域表现出了巨大潜能。运动想象是为了提高运动功能而进行的反复的想象运动,而没有任何的运动输出,根据运动记忆在大脑中激活的某一活动的特定区域,从而达到提高运动功能的目的。运动想象疗法是近年来快速发展、用于脑卒中偏瘫患者运动功能恢复的一种新的康复治疗方法。本论文利用近红外光谱技术的多指标测量以及高时间分辨率的特性,对16名健康老年人手部握拳运动、手部握拳运动想象过程进行了监测,观察受试者在执行运动及运动想象任务情况下大脑皮质的激活状况,考察了大脑皮质激活区域的血流动力学变化特征,以及在运动及运动想象两种不同任务下大脑皮质激活程度的差异。结果发现:①激活的脑区存在着非常典型的激活模式:氧合血红蛋白、总血红蛋白相对浓度上升的同时,往往伴有还原血红蛋白相对浓度的下降。②运动想象同运动一样,主要激活运动皮层的第一运动感觉区以及辅助运动区。综上所述,本论文率先将近红外光谱技术应用到了对运动想象的研究,得出结论:运动想象时激活的大脑区域同运动时所激活的脑区一样,即运动想象能起到同运动一样促进运动功能学习的作用,从而为运动想象研究提供了新的方法。

论文目录

• 中文摘要
• Abstract
• 1 前言
• 1.1 选题依据
• 1.2 研究目的
• 1.2.1 探讨健康老年人做简单手部运动时，其大脑皮质的血氧代谢变化与其安静时的差异，以明确简单手部运动时大脑活动的特点
• 1.2.2 探讨健康老年人运动想象时，其大脑皮质的血氧代谢变化与其安静时的差异，以明确简单手部运动想象时大脑活动的特点
• 1.2.3 根据实验数据分析，进一步探讨运动想象与实际运动时大脑皮质的血氧代谢变化是否有差异，分析运动想象影响脑功能活动的可能机制
• 1.2.4 探讨利手、非利手运动及运动想象时大脑皮质的血氧代谢变化有无差异
• 1.3 研究意义
• 1.4 文献综述
• 1.4.1 近红外光谱技术的概述
• 1.4.2 近红外光谱技术的发展及应用研究现状
• 1.4.3 运动想象研究概述
• 1.4.4 运动想象疗法在临床中的发展及研究现状
• 2 研究对象与方法
• 2.1 研究对象
• 2.2 测试时间、地点
• 2.3 实验方法
• 2.3.1 实验前准备
• 2.3.2 实验设备及环境要求
• 2.3.3 手部运动及运动想象模式
• 2.3.4 刺激模式
• 2.4 数据处理
• 2.5 统计方法
• 3 研究结果与讨论
• 3.1 研究结果
• 3.1.1 16 名受试者24 通道氧合血红蛋白变化量的比较
• 3.1.2 左手安静、握拳、握拳运动想象时大脑皮质血氧相对变化的比较
• 3.1.3 右手安静、握拳、握拳运动想象时大脑皮质血氧相对变化的比较
• 3.1.4 左、右手握拳运动与运动想象时大脑皮质血氧反应的比较
• 3.1.5 不同性别人手握拳运动与运动想象时大脑皮质血氧反应的比较
• 3.2 讨论
• 3.2.1 近红外光谱技术的检测原理
• 3.2.2 大脑皮质功能定位分区
• 3.2.3 运动时大脑皮层的激活
• 3.2.4 运动想象时大脑皮层的激活
• 3.2.5 不同任务模式对侧SM1 区激活强度
• 3.2.6 利手与非利手运动
• 3.2.7 性别因素对运动时大脑激活的影响
• 4. 结论与建议
• 4.1 结论
• 4.2 建议
• 参考文献
• 致谢