CN105455807A - 无创的突触可塑性检测方法 - Google Patents

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张晨
方贻儒
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Abstract

本发明公开了一种无创的突触可塑性检测方法，通过采用单脉冲TMS刺激待检测脑部区域，并由脑电信号采集装置收集TMS刺激后的神经元反应信号，而后对该神经元反应信号进行还原处理，得到脑地形图，显示出突触可塑性变化情况；从而既克服了现有技术中采取有创性检测导致阻碍人脑突触可塑性研究的问题，又克服了现有技术条件下仅能在如皮质等表浅脑区进行研究，导致在一定程度上制约了临床研究的开展，进而推动了人脑突触可塑性研究，进一步的能够广泛应用于临床检验，为医疗诊治提供必要的客观依据。

Description

无创的突触可塑性检测方法
技术领域
本发明涉及一种突触可塑性检测方法，尤其涉及一种无创的突触可塑性检测方法。
背景技术
突触可塑性是指突触在形态和功能上的改变，表现为突触的反复活动引致突触传递效率的增强(易化)或降低(抑制)，如长时程突触增强(Longtermpotentiation,LTP)及长时程突触抑制(Longtermdepression,LTD)，其是学习和记忆的细胞机制。脑内信息处理并非只是神经元间化学物质的传递与存储，而是神经网络的复杂作用。突触可塑性对神经环路的建立和控制脑的认知功能及复杂行为具有重要作用。在宏观上表现为脑功能、行为表现及精神活动改变；在微观上，表现为神经元突触、神经环路的微细胞结构与功能的变化。突触是神经元之间的连接，是神经信息传递的关键结构，是神经可塑性变化的敏感部位。
目前突触可塑性研究手段主要包括在体清醒状态以及离体脑片实验，通过有创性外科手术方法将刺激电极埋植在被测对象目标脑区，再通过记录电极在该脑区收集突触电活动变化情况。采用刺激电极的方法，可以精确地定位深部脑区，如基底节、杏仁核等脑区，但是这种有创检测方法严重阻碍了人脑突触可塑性研究，并且，由于现有技术条件下仅能在如皮质等表浅脑区实现研究目的，从而在一定程度上制约了临床研究的开展。
发明内容
针对上述存在的问题，本发明提供一种无创的突触可塑性检测方法，以克服现有技术中采取有创性检测导致阻碍人脑突触可塑性研究的问题，也克服现有技术技术条件下仅能在如皮质等表浅脑区进行研究，导致在一定程度上制约了临床研究的开展，从而推动了人脑突触可塑性研究，进而能够广泛应用于临床检验，为医疗诊治提供必要的客观依据。
为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为：
一种无创的突触可塑性检测方法，其中，包括：
将磁刺激发射装置的单脉冲TMS设置为靶脑区簇神经元的刺激模式；
将所述磁刺激发射装置固定于待检测脑部区域的皮质处，以使得所述单脉冲TMS对待检测脑部区域进行TMS刺激；
采用脑电信号采集装置收集TMS刺激后的神经元反应信号并将所述神经元反应信号传输至计算机；
对所述神经元反应信号进行还原处理，得到脑地形图以显示突触可塑性变化情况。
上述的无创的突触可塑性检测方法，其中，所述磁刺激发射装置的单脉冲TMS的频率为20Hz，磁刺激在20Hz范围内可有效穿透颅骨，对脑皮质形成特定频率刺激，因此在无创环境下可形成对脑区的刺激作用。
上述的无创的突触可塑性检测方法，其中，所述磁刺激发射装置的单脉冲TMS的频率为100Hz。
上述的无创的突触可塑性检测方法，其中，所述脑电信号采集装置采用多导EEG设备，EEG设备是一种时间空间分辨率较高的脑电信号采集装置，因此可用于收集磁刺激后脑电信号变化情况。
上述技术方案具有如下优点或者有益效果：
本发明提供的无创的突触可塑性检测方法，通过采用单脉冲TMS刺激待检测脑部区域，并由脑电信号采集装置收集TMS刺激后的神经元反应信号，而后对该神经元反应信号进行还原处理，得到脑地形图，显示出突触可塑性变化情况；从而既克服了现有技术中采取有创性检测导致阻碍人脑突触可塑性研究的问题，又克服了现有技术技术条件下仅能在如皮质等表浅脑区进行研究，导致在一定程度上制约了临床研究的开展，进而推动了人脑突触可塑性研究，进一步的能够广泛应用于临床检验，为医疗诊治提供必要的客观依据。
具体实施方式
下面结合附图和具体的实施例对本发明作进一步的说明，但是不作为本发明的限定。
实施例1：
以前额叶皮质突触可塑性研究为例，本发明采用磁刺激发射装置固定在被试者前额处，以20Hz频率单脉冲刺激被试前额处，同时采用128导EEG设备记录刺激期间EEG信号，记录4-6分钟后将刺激信号改为3串100Hz高频持续发放30秒后再调整至20Hz频率单脉冲刺激模式，随后记录30分钟EEG信号，最后通过计算机整合EEG信号还原出被试者前额叶皮质脑地形图，采用这种方法可直观地检测到被试者前额叶皮质突触可塑性水平。
利用EEG设备在精神***症患者中记录到TMS诱发的人脑前额叶皮质LTP数据，从而实现了临床研究精神***症患者脑皮质突触可塑性的可能。
所以，本发明提供的无创的突触可塑性检测方法，通过采用单脉冲TMS刺激待检测脑部区域，并由脑电信号采集装置收集TMS刺激后的神经元反应信号，而后对该神经元反应信号进行还原处理，得到脑地形图，显示出突触可塑性变化情况；从而既克服了现有技术中采取有创性检测导致阻碍人脑突触可塑性研究的问题，又克服了现有技术技术条件下仅能在如皮质等表浅脑区进行研究，导致在一定程度上制约了临床研究的开展，进而推动了人脑突触可塑性研究，进一步的能够广泛应用于临床检验，为医疗诊治提供必要的客观依据。
本领域技术人员应该理解，本领域技术人员结合现有技术以及上述实施例可以实现所述变化例，在此不予赘述。这样的变化例并不影响本发明的实质内容，在此不予赘述。
以上对本发明的较佳实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，其中未尽详细描述的设备和结构应该理解为用本领域中的普通方式予以实施；任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案作出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例，这并不影响本发明的实质内容。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化以及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。

Claims (4)

1.一种无创的突触可塑性检测方法，其特征在于，包括：
将磁刺激发射装置的单脉冲TMS设置为靶脑区簇神经元的刺激模式；
将所述磁刺激发射装置固定于待检测脑部区域的皮质处，以使得所述单脉冲TMS对待检测脑部区域进行TMS刺激；
采用脑电信号采集装置收集TMS刺激后的神经元反应信号并将所述神经元反应信号传输至计算机；
对所述神经元反应信号进行还原处理，得到脑地形图以显示突触可塑性变化情况。
2.如权利要求1所述的无创的突触可塑性检测方法，其特征在于，所述磁刺激发射装置的单脉冲TMS的频率为20Hz。
3.如权利要求1所述的无创的突触可塑性检测方法，其特征在于，所述磁刺激发射装置的单脉冲TMS的频率为100Hz。
4.如权利要求1所述的无创的突触可塑性检测方法，其特征在于，所述脑电信号采集装置采用多导EEG设备。
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