正常人脑静息态EEG功能连接与fMRI功能连接的相关性研究

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目的:利用同步脑电-功能磁共振成像技术(electroencephalography-functional magnetic resonance imaging,EEG-f MRI),探讨正常人脑静息态EEG功能连接(functional connectivity,FC)与f MRI功能连接及其全脑神经网络效率的相关关系。方法:招募15例健康志愿者,在安静闭眼状态下行同步EEG-f MRI扫描,采集时间为10分钟,采集32电极EEG生理信号,对EEG数据以独立成分分析(Independent component analysis,ICA)、标准低分辨率电磁断层成像(s LORETA)技术等方法选取感兴趣区,使用e LORETA软件计算感兴趣区间的相干(coherence),对MR数据采取计算感兴趣脑区的时间序列之间的Pearson相关建立功能连接。对于全脑效率的计算,选取ALL(anatomical automatic labeling)模板,使用Gretna软件进行拓扑学性质分析。针对两组数据,应用MATLAB 2014b软件以Pearson相关性检验计算EEG与f MRI功能连接的相关性,显著性水平P<0.01,接着以典型相关分析评价具有显著相关关系的脑区连接对。结果:正常人fMRI与δ、θ频段EEG功能连接的相关性数量多于f MRI与α、β频段EEG功能连接。在δ波段EEG与f MRI的典型相关分析前两对变量中,典型相关系数为0.7238、0.7014,其中一部分具有相关关系的连接对位于相同脑区,如BA3-BA5、BA5-BA7、BA6-BA9等连接对。对于f MRI及EEG的全脑拓扑学的相关性计算,结果均无统计学意义。结论:在正常人静息态低频段EEG与fMRI的相关性更广泛,在额顶区域及体感皮层区域,EEGδ波的功能连接与f MRI的功能连接的相关性更强。体感皮层区域可能是进一步探索脑电生理活动与基于BOLD效应的神经活动相关的血管反应的联系点。EEG及f MRI在全脑神经网络效率方面未表现出明确的相关性。
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