图片展示

重医附一院吕洋主任团队发脑科学训练SCI论文,慧创fNIRS见证始终!

发表时间: 2022-11-04 10:04:27

作者: 丹阳慧创医疗设备有限公司

浏览:

重庆医科大学附属第一医院吕洋主任团队利用慧创首个获医疗器械证的便携式近红外脑功能成像设备NirSmart探究了研究竞技叠杯运动对轻度阿尔茨海默病(AD)和轻度认知障碍(MCI)患者整体认知和脑功能的影响。

图片

本文为慧创学术研究部对使用慧创近红外设备进行研究发表的论文的归纳整理,旨在读者更方便地阅读和高效率理解,让fNIRS更好服务于科研和临床各种应用。尽管我们在本文的结构和文字上都做了很大的努力,但仍会有不尽如人意之处。如需获取全文,可点击文末链接或索引DOI编码。

近期重庆医科大学附属第一医院吕洋主任牵头在期刊《Frontiers in Aging Neuroscience》发表了题为“Effects of Sport Stacking on Neuropsychological,Neurobiological, and Brain Function Performances in Patients With Mild Alzheimer's Disease and Mild Cognitive Impairment: A Randomized Controlled Trial”的研究论文,这一研究为认知障碍早期阶段的患者提供了一种非药物治疗的新方法。该研究利用慧创首个获医疗器械证的便携式近红外脑功能成像设备NirSmart探究了研究竞技叠杯运动对轻度阿尔茨海默病(AD)和轻度认知障碍(MCI)患者整体认知和脑功能的影响。

01 研究背景


功能性近红外光谱(fNIRS)是一种新的脑机制功能成像技术,可以在自然情况下进行高级认知和交互行为。它弥补了单光子发射计算机断层成像(SPECT)、正电子发射断层成像(PET)和功能磁共振成像(fMRI)等检测工具的局限性。fNIRS可以通过观察认知过程中不同脑区的氧合血红蛋白(Oxy-Hb)、脱氧血红蛋白(Deoxy-Hb)和总血红蛋白(TotalHb)浓度曲线的变化来评估不同脑区的激活情况。

02 材料和方法

     被试:从重庆医科大学附属第一医院老年记忆门诊招募符合条件的老年被试,临床诊断标准为轻度认知障碍(MCI)和阿尔茨海默病(AD)。共招募了48名被试(竞技叠杯组24人、对照组24人)。实验为单盲随机对照试验(RCT),将进行了12周的竞技叠杯组与非叠杯及临床常规管理对照组进行比较。竞技叠杯组被要求每天至少30分钟,每周至少5天,在家里练习竞技叠杯,共计12周。在对照组中,所有被试都接受常规管理,主要包括(1)常规药物治疗;(2)基本健康教育(药物、饮食、运动等)。

图片

在三个时间点进行神经心理学评估,即随机分组前、4周后和12周的竞技叠杯训练后。在随机分组前和12周时进行血液测试和fNIRS测试。

神经心理学评估和神经生物学测量:进行听觉语言学习测验(AVLT)、阿尔茨海默病合作研究-日常生活活动量表(ADCS-ADL)、老年抑郁症量表(GDS-30)和匹兹堡睡眠质量指数(PSQI),测定淀粉样β-蛋白-40(Aβ-40)、Aβ-42、脑源性神经营养因子(BDNF)、胰岛素样生长因子-1(IGF-1)、肿瘤坏死因子α(TNF-α),检测血浆中骨髓细胞2(sTREM2)上表达的白细胞介素-6(IL-6)和可溶性触发受体。

fNIRS测试:通过功能性近红外光谱(fNIRS)分析静息状态下的脑功能连接和手指运动任务下的激活。本研究使用便携式fNIRS设备(NirSmart,丹阳慧创医疗设备有限公司,中国)测量血红蛋白浓度变化情况。共48通道,覆盖被试的双侧前额叶皮层(PFC)和颞叶皮层

fNIRS实验程序:被试在隔音室中静坐8分钟,在记录静息状态的过程中,被试需要保持静止并闭上眼睛,但不要入睡。手指运动任务是指简单的手指序列(SFS),要求被试同时用双手的拇指依次敲击食指、中指、无名指和第四指。采用区块设计,要求被试执行手指运动任务(SFS)20秒,然后休息20秒,重复6次(图1A)。

图片


图1 手指运动任务(简单手指序列)示例 (A) 和 48 通道的位置 (B,C) 图示。

03 结果和结论

研究发现,T-MCI组和T-mAD组的听觉言语学习测试(AVLT)评分显著增加。12周后,T-MCI组的AVLT和阿尔茨海默病合作研究-日常生活活动量表(ADCS-ADL)得分显著提高,T-mAD的AVLT显著增加。与对照组相比,T-MCI和T-mAD血浆中脑源性神经营养因子(BDNF)水平上升,T-MCI的胰岛素样生长因子-1(IGF-1)增加。MCI患者右背外侧前额叶皮层(DLPFC.R)与右中央下区(SCA.R)、左辅助运动区皮层(SMA.L)和SCA.R之间的功能连接性降低。相反,在mAD患者中,DLPFC.R和左布洛卡区(Broca's. L)之间的大脑区域功能连接增加。在12周的训练后,位于左侧初级躯体感觉皮层通道36的激活显著增加,与之相关的是AVLT和BDNF的增加。

图片

图2 mAD和MCI被试间的fNIRS比较。

图片

图3 干预后的功能连接变化

图片

图4  T-mAD被试干预后大脑激活变化。

本研究结果表明,竞技叠杯对MCI和轻度AD患者的治疗是有效的,可能通过增加神经保护性生长因子的表达和增强神经可塑性来改善神经认知功能。

04 此类研究中fNIRS的优势


fNIRS是一种相对新颖的非侵入性神经成像技术,相比侵入性检测设备,患者接受程度更高,且更加便利。与其他神经成像方法相比,fNIRS对患者的物理约束较少且对运动伪迹的敏感性较低,可对行为活动时的脑状态进行有效测量。

论文链接:

  • [1] Yang, Z., Zhang, W., Liu, D., Zhang, S. S., Tang, Y., Song, J., ... & Ding, F. (2022). Effects of Sport Stacking on Neuropsychological, Neurobiological, and Brain Function Performances in Patients With Mild Alzheimer's Disease and Mild Cognitive Impairment: A Randomized Controlled Trial.Frontiers in Aging Neuroscience, 14.

  • DOI:10.3389/fnagi.2022.910261

  • http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC9133718/
0

联系我们

CONTACT US

【营销中心】【研发中心】

 

丹阳慧创医疗设备有限公司

地址:北京市海淀区中关村东路66号

电话:4006119028;010-82169780

网站:www.hcmedx.cn

 

 

【职能中心】【生产中心】

 

丹阳慧创医疗设备有限公司

地址:丹阳市南三环路丹阳高新科技创业园一期

邮编:212300

邮箱:info@hcmedx.com

 

 

微信关注

图片展示

版权所有©丹阳慧创医疗设备有限公司   苏ICP备16051164号-1   技术支持:飞色网络

添加微信好友,详细了解产品
使用企业微信
“扫一扫”加入群聊
复制成功
添加微信好友,详细了解产品
我知道了