基于静息态脑电的孤独症谱系障碍儿童脑网络研究

发布时间：2017-10-26 12:35

  本文关键词：基于静息态脑电的孤独症谱系障碍儿童脑网络研究

  更多相关文章： 孤独症谱系障碍 静息态脑电 脑网络 Granger 因果分析 定向传递函数

【摘要】：研究目的孤独症谱系障碍(ASD)是一种与执行功能、语言、情绪及社交功能受损相关的神经发育障碍。ASD儿童难以像正常儿童一样融入学校、社会生活,给家庭、社会带来严重压力和负担。但是早期诊断和尽早干预可以有效改善患者的行为和症状。本论文采集ASD儿童和正常儿童的静息态脑电,从脑网络的角度分析患病儿童和正常儿童之间的差异,探讨ASD脑效应连接变化,为其病理生理机制的研究提供支持,并有望为临床上早期识别、诊断ASD儿童提供客观的评估方法。研究方法1、实验数据:本文的研究对象为学龄前ASD幼儿。ASD组受试儿童17名(其中女2名),平均年龄30±0.9个月;正常对照组17名(其中女2名),平均年龄29±1.2个月。采集19通道睁眼静息态脑电数据。2、计算因果效应连接:对于两组共34位受试儿童,基于预处理后的脑电数据,采用定向传递函数方法计算频域Granger因果效应连接,分5个频段进行计算得到基于频域的定向传递函数连接矩阵,分别是Theta频段,4-8Hz;Alpha频段,8-13Hz;低-Beta频段,13-24Hz;高-Beta频段,24-30Hz;Gamma频段,30-60Hz。3、构建脑网络:依据定向传递函数矩阵在一定阈值范围内建立脑网络。阈值取值0.02≤T≤0.06,步长为0.001。4、分析不同阈值下两组受试儿童脑网络的全局特性。包括网络平均度、全局效率、平均局部效率。5、分析最佳阈值下,两组受试儿童的脑网络的局部效率差异及其空间分布。6、对Gamma频段下脑网络节点进行重要性排序:计算网络节点的出度中心性和介数中心性,并结合K-核分解方法进行网络节点的重要性排序。7、统计学分析:采用两独立样本t检验的方法,检验两组受试儿童之间的统计学差异。研究结果1、两组受试儿童的定向传递函数矩阵全脑总和仅在Gamma频段下具有统计学差异(p0.05)。2、不同阈值下,ASD组受试儿童的网络平均度、全局效率、平均局部效率低于对照组儿童。在一定阈值取值范围内,两组间的差异具有统计学意义(p0.05)。3、确立各个频段的最佳阈值为:Gamma频段,TGamma=0.037;高-Beta频段,THighBeta=0.036;低-Beta频段,TLowBeta=0.042;Alpha频段,TAlpha=0.036;Theta频段,TTheta=0.042。在此阈值下,对照组受试儿童Gamma频段脑网络局部效率在各个脑区,均显著高于ASD组受试儿童(p0.01)。而在顶枕区,除Theta频段外,Gamma频段、高-Beta频段、低-Beta频段、Alpha频段各个频段对照组受试儿童脑网络局部效率均显著高于ASD组受试儿童(p0.05)。4、联合K-核分解和节点中心性对Gamma频段脑网络节点的重要性进行排序,得到ASD组受试儿童脑网络的重要节点为O1、O2、Pz、P3和P4节点,集中在顶枕区域;而对照组网络的重要节点为O1、O2、Fp2、Fp1和T6节点。研究结论(1)ASD儿童的脑网络与正常对照组脑网络的网络特性存在差异,且这种差异在高频段(尤其Gamma频段)更为显著。(2)ASD儿童的脑网络连接密度更低。且无论在全局还是局部,其网络的传输能力、信息整合效率均低与正常儿童。提示ASD儿童大脑连接受损。(3)两组受试儿童脑网络的局部效率在顶枕区差异最为明显。对两组受试儿童的Gamma频段脑网络节点进行重要性排序,发现两组网络的节点重要性存在差异。相对于ASD组受试儿童,前额区节点在正常儿童的脑网络中占据更高的地位,可能与ASD儿童前额叶功能受损有关。
【关键词】：孤独症谱系障碍 静息态脑电 脑网络 Granger 因果分析 定向传递函数
【学位授予单位】：天津医科大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：R749.94
【目录】：

• 中文摘要4-6
• Abstract6-11
• 缩略语/符号说明11-12
• 一、前言12-22
• 1.1 研究背景12-13
• 1.2 脑电信号13-16
• 1.2.1 脑电图13-14
• 1.2.2 多通道脑电信号14-15
• 1.2.3 孤独症谱系障碍的静息态脑电研究15-16
• 1.3 脑网络16-20
• 1.3.1 大脑与复杂网络理论16-17
• 1.3.2 脑网络的连接类型17-19
• 1.3.3 孤独症谱系障碍的脑网络研究19-20
• 1.4 研究目的20
• 1.5 研究内容20-22
• 二、原理与方法22-29
• 2.1 频域Granger因果分析方法23-25
• 2.2 复杂网络的图论特征分析25-27
• 2.2.1 节点度25-26
• 2.2.2 全局效率26
• 2.2.3 局部效率26-27
• 2.2.4 节点的中心性27
• 2.3 复杂网络的K-核分解27-28
• 2.4 统计方法28-29
• 三、脑网络的全局特性29-38
• 3.1 网络构建29-33
• 3.1.1 实验数据29-30
• 3.1.2 计算因果效应连接30-32
• 3.1.3 网络构建32-33
• 3.2 网络全局特性33-38
• 3.2.1 平均度33-34
• 3.2.2 全局效率34-35
• 3.2.3 全脑的平均局部效率35-38
• 四、脑网络的局部特性38-45
• 4.1 局部效率38-41
• 4.1.1 脑区局部效率38-40
• 4.1.2 局部效率差异的空间分布40-41
• 4.2 Gamma频段脑网络的重要节点41-45
• 4.2.1 节点的出度中心性和介数中心性41-43
• 4.2.2 联合K-核和节点出度中心性的节点重要性排序43
• 4.2.3 联合K-核和节点介数中心性的节点重要性排序43-45
• 五、结论与讨论45-48
• 5.1 结论45-46
• 5.2 讨论46-48
• 5.2.1 Gamma频段脑电46
• 5.2.2 节点重要性46-47
• 5.2.3 未来工作展望47-48
• 参考文献48-55
• 发表论文和参加科研情况说明55-56
• 综述56-69
• 综述参考文献65-69
• 致谢69

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 潘晓鸥;仇剑];;创伤后应激谱系障碍[J];上海精神医学;2006年05期

2 韦素丽;;胎儿酒精谱系障碍与脑结构及行为变化[J];解剖学研究;2011年05期

3 焦云;刘李燕;蔡小凡;;利培酮治疗儿童孤独症谱系障碍11例疗效分析[J];海南医学;2013年04期

4 苏雪云;郭家俊;;上海市自闭谱系障碍儿童早期干预现状调查[J];幼儿教育;2011年18期

5 苏雪云;胡冰;;英国自闭谱系障碍儿童的早期家庭干预[J];幼儿教育;2012年Z3期

6 翟金国;赵靖平;;新型抗抑郁药治疗焦虑谱系障碍研究进展[J];中国药学杂志;2007年14期

7 刘静;徐秀;;儿童孤独症谱系障碍早期发现的研究进展[J];实用儿科临床杂志;2010年23期

8 柯晓燕;;儿童孤独症谱系障碍治疗新进展[J];中国实用儿科杂志;2013年08期

9 徐秀;;儿童孤独症谱系障碍早期筛查与诊断[J];中国实用儿科杂志;2013年08期

10 邹小兵;;儿童孤独症谱系障碍医学治疗与教育干预综述[J];残疾人研究;2014年02期

中国重要会议论文全文数据库 前4条

1 刘静;徐秀;;社交沟通问卷在孤独症谱系障碍一级筛查中的应用研究[A];2012年江浙沪儿科学术年会暨浙江省医学会儿科学分会学术年会、儿内科疾病诊治新进展国家级学习班论文汇编[C];2012年

2 樊越波;黄丹;易莉;伍小云;;孤独症谱系障碍儿童的欺骗研究[A];国际中华应用心理学研究会第十届学术年会论文集[C];2013年

3 刘静;徐秀;;社交沟通问卷在孤独症谱系障碍一级筛查中的应用研究[A];中华医学会第十七次全国儿科学术大会论文汇编（上册）[C];2012年

4 齐悦;兰兰;史伟;张秋静;纵亮;李娜;王大勇;李倩;王秋菊;;不同发病年龄听神经病谱系障碍患者的临床特点及听力学特征分析[A];全国耳鼻咽喉头颈外科中青年学术会议论文汇编[C];2012年

中国博士学位论文全文数据库 前2条

1 张秋静;婴幼儿听神经病谱系障碍患儿临床遗传特征及病因分析[D];中国人民解放军医学院;2015年

2 苏怡;汉语正常儿童与孤独谱系障碍儿童逻辑词习得研究[D];中南大学;2013年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 周秉睿;孤独症谱系障碍核心症状的评估量表应用研究[D];复旦大学;2014年

2 马居飞;孤独症谱系障碍患儿临床特点及发病影响因素分析[D];青岛大学;2015年

3 郝小会;中国大陆地区儿童孤独症谱系障碍患病率meta分析[D];重庆医科大学;2015年

4 肖运华;中文版格里菲斯共情测验父母版信效度研究及高功能孤独谱系障碍儿童面部表情识别的特征[D];南京医科大学;2015年

5 吴择效;自闭谱系障碍家长活动本位干预团体培训对于亲子互动的效果研究[D];华东师范大学;2016年

6 王利丽;自闭症谱系障碍儿童融合教育中影子老师的角色研究[D];华东师范大学;2016年

7 任丽;儿童孤独症谱系障碍发病相关因素及干预对策研究[D];山东大学;2016年

8 王龙伦;学龄前儿童孤独症谱系障碍的静息态脑功能局部一致性研究[D];重庆医科大学;2016年

9 瞿玲玲;孤独症谱系障碍儿童共同注意行为试验的研究[D];重庆医科大学;2016年

10 刘丹;儿童孤独症谱系障碍的环境危险因素研究[D];浙江大学;2016年

，

本文编号：1098753