研究在轻度脑损伤中发现了高水平的异常快速的脑波

由退伍军人事务部的一项新研究(VA)和海军发现史的退伍军人和军人战争等轻度创伤性脑injury-compared与控制集团更高水平的异常迅速的脑电波的地区意识起着关键作用。

这些结果出现在期刊中大脑皮层2019年5月。

通过一种名为MEG的神经成像过程，研究人员得出结论，γ波在大脑的四个脑叶中有两个“明显升高”了吗脑皮质:前额叶和后顶叶。这两个脑叶影响推理、组织、计划、执行、注意力和解决问题。

弗吉尼亚州圣地亚哥医疗保健系统的物理学家黄明雄博士领导了这项研究。他写了一系列关于大脑的活动与轻度TBI和PTSD相关，是VA领先的调查员之一，使用MEG。神经影像刀可以检测特定区域的异常波脑。

Meg代表磁道脑图。MEG扫描仪记录大脑中电流产生的磁场。

黄说，异常快的伽马波会导致认知功能下降。

他说:“轻度创伤性脑损伤患者中γ活性升高的广泛性质和幅度超出了我们最初的预期。”“我们预计会有更微妙的提升。这种明显的升高表明，中枢神经系统的神经元存在广泛而明显的损伤，而这些神经元在大脑回路和活动中起着关键作用。这一发现为直接评估轻度创伤性脑损伤患者的功能失调神经元提供了一个新的、令人兴奋的工具，并可能解释他们的许多临床症状和认知缺陷。”

脑波是由彼此通信的群众的神经元产生的。伽玛波是脑波最快的脑波，并涉及同时处理来自不同脑区域的信息。伽玛波在30到80赫兹之间测量，在人类中有大约40赫兹典型。Hertz或Hz是频率的公制单位，并且每秒等于一个周期。

当注意力被导向认知任务时，β波支配着人的意识清醒状态。α波出现在静静地流动的思想中。θ波经常在人们做梦时发生。最后，δ波是在深度冥想和无梦睡眠中产生的缓慢脑电波。

黄也很惊讶，轻度创伤性脑损伤的参与者的脑电波活动较低腹内侧前额叶皮层它是情绪和焦虑障碍的病理核心。该区域对控制杏仁核的活动也至关重要，杏仁核处理恐惧、焦虑和攻击性等情绪。

“我们预计将在伴有轻度TBI的腹侧前额叶皮质中看到多动力，”Huang说，他也是加州大学圣地亚哥（UCSD）的放射科教授。“这表明对脑波之间的脉冲脉冲的神经元的损伤也可能导致脑波中的自发活性降低。这表明腹侧前额叶皮质受到严重伤害。”

黄说，这是第一次研究表明，轻度战斗相关的头部损伤可能导致慢性轻度创伤性脑损伤患者的伽马波水平异常高。他说，大脑腹内侧前额叶皮层活动减少也是一项新发现。

创伤性脑损伤是9-11后伊拉克和阿富汗冲突的典型损伤。美国国防部(Department of Defense and Veterans Brain Injury Center)和美国国防与退伍军人脑损伤中心(Defense and Veterans Brain Injury Center)估计，在伊拉克和阿富汗的战斗伤亡中，有22%的伤亡与脑损伤有关，其中大多数都是轻度脑损伤。轻度创伤性脑损伤也被称为脑震荡。

创伤性脑损伤的症状包括头痛、易怒、睡眠障碍、记忆减退、思维迟缓和抑郁。

近年来，黄和其他脑磁图研究人员了解到，轻度创伤性脑损伤患者的大脑会产生异常的慢波。他的最新研究将轻度创伤性脑损伤患者的异常知识扩展到快速伽马波。脑磁图(MEG imaging)是一种很有前途的标记，用于检测轻度TBI损伤的大脑特定区域，准确率达85%。更传统的成像工具，如CT扫描或结构MRI，在检测轻度TBI时准确率只有5%左右。

“这使得脑磁图成像技术成为一种很好的功能成像技术，不仅可以帮助轻度创伤性脑损伤的诊断，还可以评估轻度创伤性脑损伤治疗的效率，比如药物，”黄说。

然而，基于MEG的研究很少，很可能是因为在美国只有20到30个MEG扫描仪可用。除了圣地亚哥退伍军人管理局，明尼阿波利斯、阿尔伯克基、波士顿、西雅图、费城和旧金山的退伍军人管理局医疗中心也进行了MEG研究。

最近的动物研究表明，在脑电路和活动中发挥关键作用的神经元的损伤导致快速脑波的异常增加。因此，黄及其团队认为，通过在快速脑波中检测到自发的多动，它们可以评估脑电路的伤害水平。他注意到后者可以与认知缺陷直接相关。

在这项研究中，25名参与者是现役军人或曾在伊拉克或阿富汗作战的退伍军人。他们都经历了至少一次轻度创伤性脑损伤，导致持续的脑震荡后症状平均持续20个月。的对照组包括35名有战斗经验但没有明显脑震荡史的人。

所有参与者都在MEG录音期间处于休息状态，在UCSD进行。与此同时，科学家们提出了重大努力，以确保参与者得到警觉。黄说，昏昏欲睡，可以降低高频伽玛活动，从而降低MEG测量的灵敏度。

黄及其同事计划从集团比较与基于单亲的方法的比较扩展这一研究。这将呼吁使用休息状态的MEG程序来调查异常伽马波在每个人中散发出来的伽马波。他说，对于患有轻度TBI的人，异常波可能来自脑皮层中的一个或两个裂片，而不是来自所有四个。

他说:“为了实现这一目标，我们需要在轻度创伤性脑损伤和健康对照组中研究更多的人。”

他说，他最近的研究发现，可以用于帮助脑刺激技术作为轻度创伤性脑损伤的治疗，如经颅电刺激(TES)和经颅磁刺激(TMS)。研究结果表明，TES和TMS治疗的有效靶点可能是前额叶皮质和后顶叶皮质。

黄和他的团队目前正在与两家TES公司合作，以获得美国食品和药物管理局批准他们的脑刺激仪器。

David Cifu博士是神经统计联盟慢性效应的主要调查员，VA和国防部的联合项目，研究了作战爆炸对人类大脑的影响。他认为黄的调查结果应该在很长一段时间内进一步探索许多参与者。

“黄博士和他的研究小组有确定战争相关脑震荡持续症状的原因的历史，”Cifu说。他们最近的研究揭示了另一个导致静息态伽马活动增加的潜在原因。虽然需要对对照组和脑震荡组的一些因素进行更全面的评估，如脑震荡、物质或酒精使用和精神疾病的终身历史，这是一个重要的观察结果，应该在一个大型、纵向队列中采用更严格的方法进行评估。这包括使脑磁图分析仪对受试者的病史视而不见，并间隔3到6个月至少重复脑磁图程序两次。我期待看到这项工作的结果。”

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