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MMN提取过程中关键问题的讨论
失匹配负波(mismatch negativity,MMN)是一种由刺激变化所诱发的听觉事件相关电位,因为不需要受试的主动参与,能够较为客观地反映脑的感觉记忆功能、探测特征变化的能力以及对感觉信息的自动加工过程.在认知神经科学领域及临床诊断上具有非常广阔的应用前景.但由于信噪比非常低,严重制约了MMN在科学研究及临床上的应用.本文讨论了MMN提取过程中在实验设计、信噪比、信号处理方法等方面的关键问题,并对未来的研究方向提出建议.
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老年抑郁症和阿尔茨海默病的事件相关电位失匹配负波(MMN)的对照研究
目的:探讨老年抑郁症(GD)和阿尔茨海默病(AD)的事件相关电位失匹配负波(mismatch negativity,MMN)变异.方法:应用美国Nicolet Bravo脑诱发电位仪,记录了35例GD患者的MMN,并与40例AD患者和39例健康老人(NC)的MMN进行比较.结果:MMN潜伏期3组差异有统计学意义(F=18.642,P＜0.01),AD组与GD组潜伏期均延长(P=0.000,0.006),AD组较GD组潜伏期延长(P=0.037);MMN波幅3组差异有统计学意义(F=13.491,P＜0.01),AD组较NC组、GD波幅降低(P=0.000,0.009).结论:老年抑郁症和阿尔茨海默病患者MMN存在异常,MMN对GD与AD的鉴别诊断有一定的参考价值.
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首发精神分裂症患者前注意加工功能与其血清同型半胱氨酸水平分析
目的:探讨首发精神分裂症患者前注意加工功能与其血清同型半胱氨酸(Hcy)水平之间的关系.方法:采用高效液相色谱法测定36例首发精神分裂症患者和38例健康对照组的空腹血清Hcy水平,采用32导事件相关电位(ERP)测试仪测定患者组和对照组失匹配负波(MMN)潜伏期和波幅值,并将患者组MMN潜伏期、波幅值与血清Hcy浓度进行相关分析.结果:患者组Fz、Cz、Pz处MMN潜伏期较对照组延长,但差异无统计学意义;患者组Fz、Cz、Pz处MMN波幅较对照组降低,血清Hcy浓度较对照组明显增高,差异有统计学意义(t=-18.763,-15.232,-7.821,9.396;P＜0.05);患者组MMN波幅值Pz＞Cz＞Fz(t=6.172,3.550;P＜0.05),对照组MMN波幅值Fz＞Cz＞Pz(t=3.542,3.386;P＜0.05),对照组脑地形图MMN波幅能量分布以前额、中央区为主,而患者组脑地形图MMN波幅能量分布以中央、顶区为主,患者组脑地形图MMN波幅能量分布较对照组主效应后移.相关分析得出Fz、Cz、Pz处MMN平均潜伏期与血清Hcy水平呈正相关(t=0.423,P＜0.05),Fz、Cz、Pz处MMN平均波幅与血清Hcy水平呈负相关(t=-0.547,P＜0.05).结论:首发精神分裂症患者存在前注意自动加工功能损害,且与其血清Hcy水平升高存在一定的相关性.
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首发精神分裂症患者前注意加工功能与其血清同型半胱氨酸水平分析
目的:探讨首发精神分裂症患者前注意加工功能与其血清同型半胱氨酸(Hcy)水平之间的关系.方法:采用高效液相色谱法测定36例首发精神分裂症患者和38例健康对照组的空腹血清Hcy水平,采用32导事件相关电位(ERP)测试仪测定患者组和对照组失匹配负波(MMN)潜伏期和波幅值,并将患者组MMN潜伏期、波幅值与血清Hcy浓度进行相关分析.结果:患者组Fz、Cz、Pz处MMN潜伏期较对照组延长,但差异无统计学意义;患者组Fz、Cz、Pz处MMN波幅较对照组降低,血清Hcy浓度较对照组明显增高,差异有统计学意义(t=-18.763,-15.232,-7.821,9.396;P＜0.05);患者组MMN波幅值Pz＞Cz＞Fz(t=6.172,3.550;P＜0.05),对照组MMN波幅值Fz＞Cz＞Pz(t=3.542,3.386;P＜0.05),对照组脑地形图MMN波幅能量分布以前额、中央区为主,而患者组脑地形图MMN波幅能量分布以中央、顶区为主,患者组脑地形图MMN波幅能量分布较对照组主效应后移.相关分析得出Fz、Cz、Pz处MMN平均潜伏期与血清Hcy水平呈正相关(t=0.423,P＜0.05),Fz、Cz、Pz处MMN平均波幅与血清Hcy水平呈负相关(t=-0.547,P＜0.05).结论:首发精神分裂症患者存在前注意自动加工功能损害,且与其血清Hcy水平升高存在一定的相关性.
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事件相关电位在脑力疲劳研究中的应用
本文介绍了事件相关电位技术在脑力疲劳研究领域的应用情况。从一般认知负荷和特定环境下的脑力疲劳研究进展两个部分进行了综述，回顾了事件相关电位的电生理指标在认知加工活动中的作用，并分析了脑力疲劳对电生理指标的影响。
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失匹配负波半自动加工性质的研究
失匹配负波(MMN)是否受注意力的调控,一直是MMN研究领域的争论问题.目前鲜有实验范式能够很好地控制受试者注意力在注意通路与非注意通路之间的分配,并缺乏一个量化尺度来反映受试者注意力资源分配的变化.扩散模型是一种认知过程模型,主要通过研究完成任务过程中的反应时间和准确率等行为数据来揭示其潜在的神经加工机理.因此,建立一种新的跨通路延迟反应实验范式,以更好地描述受试者注意力的分配;然后结合扩散模型参数拟合方法,量化受试者注意力资源分配情况,并明确MMN的潜伏期和峰值与注意力之间的关系.采集18名受试者在3组不同图像对比度实验条件下的脑电信号,研究对比9个导联的标准刺激与偏差刺激ERP波形.实验结果表明,扩散模型拟合参数可以解释实验中不同设定条件对受试者注意力分配的影响,从而定量地确定受试者的注意力.同时表明,MMN的峰潜伏期随实验条件变化显著,与对应的扩散模型参数有显著的相关性:MMN峰潜伏期与扩散模型拟合参数边界间隔、漂移率和非决策时间之间的相关系数分别为0.63、0.58和0.63.结果证实,扩散模型参数可以作为MMN测试中受试者的注意力资源分配的指标,且MMN的峰潜伏期与受试者注意力呈正相关,因此可以认为MMN具有半自动加工的性质.
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音乐速度变化感知的失匹配负波
感知速度变化对音乐认知具有重要意义.本研究采用5个鼓点音构成标准等间距序列,再通过调整序列第3个刺激间隔(IOI)的长度引入局部速度扰动(IOI缩短:加速;IOI延长:减速).从行为实验及被动听觉脑电实验入手,记录被试主动检测三种典型序列速度(快速:IOI=300 ms; 中速:IOI=600 ms; 慢速:IOI=900 ms)下的局部IOI扰动的行为响应,及自动感知中速序列(IOI=600 ms)局部IOI扰动的脑电响应.行为数据显示:中速的响应精度显著大于快速和慢速;加速与减速的辨别力指数在快速和慢速下均有显著差异,而在中速下无显著差异.脑电数据显示:在额中区电极Fz处,加速的失匹配负波(MMN)比减速的幅度更大、潜伏期更早.实验结果表明,中速序列的局部速度扰动对MMN的影响显著不同;即使在行为无偏差的中等序列速度下,大脑对局部速度扰动的感知加工还是有差异的.
关键词： 事件相关电位(ERP) 音乐 速度扰动 失匹配负波 -
基于非任务相关ERP技术的飞行员脑力负荷评价方法
为研究不同飞行脑力负荷水平对被试脑功能的影响,在飞行模拟任务中,要求被试对平视显示器(HUD)仿真模型上所呈现的目标信息状态进行监视,发现异常信息后按指定键进行消除.实验通过设定所需监视的目标信息数量及刷新频率,以控制被试的脑力负荷水平.在进行飞行模拟任务的同时,对被试双耳输入oddball模式下的听觉刺激,要求被试忽略该声音刺激.记录和分析不同脑力负荷下的听觉失匹配负波(MMN).结果表明,在额中央区,与低脑力负荷相比,高脑力负荷下的MMN平均波幅增强,且与被试对异常信息的正确探测率成正相关.研究表明,听觉MMN对飞行脑力负荷具有较好敏感性,可为复杂飞行任务的脑力负荷评价提供一定的客观依据.
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MMN与老年人及阿尔茨海默病的相关性研究进展
一、MMN的概念与基本性质失匹配负波(mismatch negativity, MMN)是一种内源性事件相关电位(event-related potential, ERP)成分,出现在刺激后100-200ms[1].1978年由Ntnen等[2]首先观察到,运用听觉oddball实验模式,在标准声音刺激中随机插入偏差刺激,分别在被试双耳中呈现,无论注意与否,在约250ms内偏差刺激皆比标准刺激引起更高负波,若以偏差刺激引起的ERP减去标准刺激引起的ERP,观察此差异波,则可见到在约100ms至250ms之间出现了一个明显的负波,此即MMN.
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失匹配正波--视觉失匹配电位研究
目的探讨视觉模式中是否存在与听觉失匹配负波(MMN)类似的电位成分.方法采用多导脑电诱发电位工作站对15名健康成人进行事件相关电位研究.采用4种刺激对:无差异(Nd)、轮廓差异(Cd)、形状差异(Sd)和双重差异(Dd),让受试者随机完成形状匹配作业和双重匹配作业.结果在P1-N1潜伏期内(100～140 ms),有差异的3种状态(Cd、Sd和Dd)均诱发出-正波,即视觉失匹配正波(MMP),而Dd状态诱发的MMP波幅更大,是单特征差异(Cd、Sd)的MMP之和.结论视觉模式中,偏差刺激诱发的MMP可能是与听觉MMN类似的成分,反映了脑对视觉刺激变化的自动加工过程.
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利用事件相关电位探索三种听觉Oddball范式脑加工机制的研究
目的:开发一组新的听觉Oddball范式,通过事件相关电位观察其在健康受试者中的脑加工反应.方法:社会招募健康志愿者15名(男8名,女7名,平均年龄40±9岁),分别进行纯音-正名(TS),其他名字-正名(OS)和反名-正名(RS)三组难度依次增大的听觉Oddball范式的事件相关电位检查,分析比较各组MMN和P300潜伏期和波幅的差异.结果:三组实验范式在所有健康志愿者中均诱发得到失匹配负波(mismatch negativity,MMN)和P300,TS组MMN和P300的潜伏期短,OS组次之,RS组长(P＜0.05),但OS组和RS组统计学分析无显著性差异(P＞0.05);MMN的波幅TS组大,OS组次之,RS组小(P＜0.05),但OS组和RS组统计学分析无显著性差异(P＞0.05);各组之间P300波幅比较未发现显著性差异(P＞0.05).结论:三组听觉Oddball实验范式有一定的区分难度,有望进一步应用于植物状态/无反应觉醒综合征患者和小意识状态患者的鉴别诊断和预后预测.
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慢性疼痛预测指标的研究进展
慢性疼痛给患者带来巨大痛苦,因此对其进行有效的预防和治疗至关重要.慢性疼痛常由一些急性损伤发展而来,而个体发展成为慢性疼痛的风险却存在很大的差异.此外,由于疼痛是一种主观体验,因此仅仅依赖患者的口头报告来评估治疗效果、制定下一步治疗方案可能会造成某些误导.因此寻找一些客观的评价指标,对慢性疼痛的发生风险、治疗效果及复发可能性进行预测,是当前慢性疼痛研究中的一项热点问题.这一问题的解决,将有助于医生根据患者的情况制定个性化的预防及治疗方案.本文将综述近年来对慢性疼痛预测的研究进展.
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中枢听觉处理障碍患者失匹配负波和P300特征
目的 研究中枢听觉处理障碍(CAPD)患者短纯音刺激失匹配负波(mismatch negativity,MMN)和P300的基本特征.方法 利用丹麦听力国际公司的Interacoustics EP25型诱发电位仪对17例(24耳)CAPD患者和21例(41耳)听力正常者行MMN和P300测试,用丹麦Madsen Conera纯音测听仪分别测试17例(24耳)CAPD患者和21例(41耳)听力正常者的纯音听阈和安静环境背景为白噪声下的大言语识别率.采用经典Oddball模式,标准刺激和偏差刺激分别为1000 Hz和2000 Hz的短纯音测试两组受试者的MMN和P300,分别比较两组MMN及P300潜伏期和波幅的差异.结果 CAPD组MMN的振幅与对照组相比有统计学差异(P<0.01),两组MMN的潜伏期相比无统计学差异,两组P300的潜伏期及振幅相比分别为无统计学差异.结论 MMN的振幅参数可以用于CAPD的诊断,而MMN的潜伏期、P300的潜伏期及振幅对CAPD的诊断无明显的指导意义.
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Parkinson病患者认知功能障碍与失匹配负波相关性研究
目的:探讨失匹配负波(MMN)与额叶认知功能测试在评价Parkinson 病(PD)患者认知功能中的作用及其临床价值.方法:对28 例早期非痴呆非抑郁PD 患者和31 例年龄、教育年限相匹配的正常对照组分别进行额叶认知功能测试和MMN 测定.结果:与正常对照组相比,非痴呆非抑郁PD 患者额叶认知测试评分较差,MMN潜伏期延长(P ＜0.001);波幅虽呈下降趋势,但无统计学意义;MMN 潜伏期延长与额叶认知功能障碍程度呈正相关(P ＜0.01～0.05).结论:MMN 能较客观地反映非痴呆非抑郁PD 患者早期额叶认知功能障碍.
关键词： Parkinson病 认知障碍 失匹配负波 -
唇腭裂患者听觉失匹配负波检查的初步研究
目的 对部分唇腭裂患者行听觉失匹配负波(mismatch negativity,MMN)检查,并与健康正常组对照,探讨言语障碍可能的神经功能机制.方法 对唇腭裂患者15例,腭裂患者11例,健康志愿者10例分别行MMN检查.所有受试者均行ABR检查,确定ABR阈值,MMN检查采用oddball方式,偏差刺激声为2000 Hz,概率为20％,标准刺激为1000 Hz,概率为80％,观察MMN潜伏期及波幅在各组的表现特点.结果 MMN潜伏期在3组中分别为:唇腭裂组(147.10±29.44) ms；腭裂组(184.29±46.78) ms;对照组(154.86±19.48) ms;腭裂组与唇腭裂组比较有显著差异(F=9.730,P=0.001),腭裂组与对照组比较有显著差异(F=9.730,P=0.000),唇腭裂组与对照组比较无显著差异.MMN波幅在3组间无统计学差异.结论 MMN在不同类型唇腭裂患者的上述表现可能预示着腭裂患者在听觉中枢功能方面存在一定程度障碍.
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中枢听觉处理障碍电生理测试方法研究进展
中枢听觉处理(Central Auditory Processing，CAP)是指中枢神经系统对听觉输入信号的感受处理过程以及在该过程中潜在的神经生物活动并由此产生听觉电生理电位的过程，如果该过程受阻，就会产生中枢听觉处理障碍[(Central) Auditory Processing Disorder,(C)APD][1,2]。目前，(C)APD的诊断方法分为两类：行为测试和电生理测试。电生理测试较少受到言语、记忆、注意力等干扰，是能够提供声学信号在整个中枢听觉神经系统中传导、整合等相关客观信息的强有力工具[3]，在评估听觉中枢处理障碍中具有临床价值[4]。美国听力学会(American Academy of Audiology，AAA)颁布的《(C)APD儿童和成人诊断、治疗和处理临床工作指南》（以下简称《指南》）明确指出，当存在以下潜在的临床指征时，应采取电生理测试做进一步的评估：①行为评估不能清晰揭示障碍的模式；②行为测试的结果不完整、无法下定论或受某些变量（如受试者的注意、动机、认知状态）干扰；③小龄儿童由于其年龄原因不能采用行为测试进行综合评估；④疑似神经系统病变，需要进行医学随访；⑤需要了解中枢听觉神经系统中机能失调的位点信息，且需综合行为评估揭示个体(C)APD的清晰模式；⑥被评估者的母语不适合做行为评估。用于(C)APD评估的测试主要包括听性脑干反应（ABR）、耳声发射（OAE）、中潜伏期听觉诱发电位（middle latency auditory evoked potential，MAEP）、长潜伏听觉诱发电位（long-latency auditory evoked potential， LAEP）如P1-N1-P2波、P300、失匹配负波（the mismatch negativity，MMN）等。本文简要介绍了这些测试方法在(C)APD诊断中的应用进展，并阐明需注意的问题，后对其临床应用提出展望。
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先天性听力损失儿童的失匹配负波特征初探
目的 初步探索听障儿童在非言语信号和言语信号刺激下失匹配负波(mismatch negativity,MMN)的潜伏期和波幅发展特征.方法 采用经典的Oddball范式,以1000 Hz和/bá/为标准刺激,1100 Hz和/b à/为偏差刺激,分别对8例健听儿童和10例听障儿童进行测试.结果 听障儿童的MMN潜伏期较健听儿童稍延长,两者差异无统计学意义(P＞0.05);听障儿童的MMN波幅较正常儿童明显要小,两者差异有统计学意义(P＜0.05).纯音对和声调对的MMN潜伏期之间有显著性差异(P＜0.05),但波幅之间无显著性差异(P＞0.05).结论 MMN可作为一种客观检查方法,为听障儿童的听觉康复效果评估提供依据.
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刺激声频率差异变化对正常人失匹配负波的影响
目的：观察刺激声频率差异变化对正常人失匹配负波（mismatch negativity, MMN）的影响，探讨MMN产生机制，及其对声音辨别能力检测的应用价值。方法对12例青年健康男性行MMN检查，所有受试者均行听性脑干反应（ABR）阈值检查，确定ABR阈值，MMN检查在受试者在阅读状态检测，采用odd?ball刺激方式，给予短纯音刺激，偏差刺激概率为20%，标准刺激概率为80%，刺激频率为1.1次/s，刺激声强度为ABR阈上50dB；偏差刺激声频率分别为750Hz；1000Hz；2000Hz；3000Hz，对应的标准刺激声频率分别为500Hz；500Hz；1000Hz；1000Hz，每个受试者均行4次MMN检查，每次标准刺激和偏差刺激的频率差异幅值分别为250Hz；500 Hz；1000 Hz；2000 Hz。观察各组MMN潜伏期及波幅的特点。结果所有受试者ABR阈值均≤25 dB nHL。每例受试者均可引出MMN波形，当频率差异幅度分别为250Hz，500 Hz，1000 Hz，2000 Hz时，各组MMN潜伏期分别为167.61±14.93ms,148.48±12.03ms,139.17±10.93ms,121.37±19.51ms，经方差分析，总体各组潜伏期有显著差异（F=18.81, p=0.000）；波幅分别为5.62±2.68 uV,7.35±2.97 uV,6.13±1.83 uV,6.36±2.26uV，经方差分析，总体各组波幅无显著差异（F=0.956，p=0.423）。结论MMN在正常青年人可以稳定引出，而且随着刺激声频率差异的增大，其潜伏期呈现稳定而且有规律的减小，重复性良好，作为对声音辨别能力检测的有效手段，有较为广阔的临床应用价值。
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失匹配负波(MMN)对听觉中枢言语识别功能的评估
言语识别功能往往受到各种神经因素或脑部疾病等的影响,事件相关电位ERP是与特定事件在时间上具有锁相性的脑反应,是分析大脑感知和听觉辨别信息的窗口,反应了认知过程中大脑神经电生理活动改变.目前已提取出的成分有慢反应P1-N1-P2、N2b-P3b及N400等.其中MMN是一种内源性事件相关电位ERP成分,反应大脑对信息的自动加工过程,以无需患者主动参与,在无意识的情况下被测定的特点越来越广泛被应用于临床.失匹配负波(MMN)已被用作研究涉及听觉识别等领域中的工具.对于许多疾病,与对照组相比,MMN幅度基本都会显示减弱和(或)潜伏期延长.这个发现,虽然MMN不能作为任何特定疾病的特异性指标,但MMN可能有助于理解涉及中枢听觉言语障碍的一些疾病的识别因素,并且可以作为预知这些疾病风险的潜在指标.
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正常青年人失匹配负波检查
目的：探讨失匹配负波（mismatch negativity，MMN）检查在正常青年人中的特点，并分析阅读状态和集中注意力时MMN检查的结果有无差异。方法对12例青年女性(年龄29-31y，平均30.08y)和18例青年男性(年龄27-34y，平均30.22y)行MMN检查，所有受试者均行听性脑干反应（ABR）阈值检查，确定ABR阈值，MMN检查在受试者在阅读状态和集中注意力状态时分别检测，采用oddball刺激方式，给予短纯音刺激，偏差刺激声为2000Hz，概率为20%，标准刺激为1000 Hz，概率为80%，刺激频率为1.1次/s，刺激声强度为ABR阈上50dB nHL；观察MMN潜伏期及波幅的特点。结果所有受试者ABR阈值均≤25 dB nHL。每例受试者均可引出MMN波形，女性在阅读状态下MMN潜伏期为159.57±20.64 ms，波幅为3.82±1.38 uV，在集中注意力状态下MMN潜伏期为155.96±17.51 ms，波幅为4.28±1.89 uV，经配对t检验潜伏期和波幅在两种状态下无显著差异；男性在阅读状态下MMN潜伏期为150.48±19.57 ms，波幅为3.75±1.27 uV，在集中注意力状态下MMN潜伏期为144.81±15.42 ms，波幅为3.99±1.34 uV，经配对t检验潜伏期和波幅在两种状态下无显著差异；经独立样本t检验，男女在上述两种状态下MMN波幅和潜伏期均无显著差异。结论正常青年男女均能引出MMN波形，男女之间MMN检查的波幅和潜伏期无差异，阅读状态和集中注意力状态对MMN检查的波幅和潜伏期无影响。
