初步探索创伤性脑损伤后平衡功能障碍的神经机制

受试者站在动态姿态测量平台上

2021 年 7 月 26 日，Human Brain Mapping 在线发表了题为《Graph-theoretical analysisof EEG functional connectivity during balance perturbation in traumatic braininjury: A pilot study》的文章。在该项研究中，研究人员使用神经成像技术和脑电图 (EEG)，比较了创伤性脑损伤患者与对照组的平衡神经相关性。这项研究首次报告了平衡扰动任务期间基于 EEG 的功能连接测量，并显示了与大脑中白质完整性的联系。

姿势不稳定是创伤性脑损伤的一种尚未得到充分研究的并发症，会阻碍康复进展、限制独立性并危及安全。这对个人及其护理人员的日常生活产生影响，然而有助于平衡功能的神经机制的研究还是很少。

图论测量的说明

上图为图论测量的说明。在本研究的大脑网络中，每个感兴趣的解剖区域都是一个节点，而节点之间的连接被称为边。彩色阴影区域对应于作为互连节点组但与其他模块的连接较少的模块。在左边，网络隔离的概念被表示为由多个模块（或隔离的子网）组成的网络，而在右边，网络集成被描述为一组通过连接器集线器(具有高度连通性的节点)的远程连接相互连接的区。

在这项初步研究中，Allexandre博士实验室的研究人员研究了17名患有创伤性脑损伤的成年人和15名匹配的对照组。利用计算机化的姿势描记平台和脑电图，科学家进行随机平衡干扰，并测量每个参与者的神经和姿势反应。此外，对一部分参与者进行磁共振成像(MRI)，以使用扩散张量成像(DTI) 测量大脑结构的完整性。

脑电图处理流程框图

DTI 研究表明，创伤性脑损伤组存在广泛的结构损伤，平衡能力较差，在平衡任务期间大脑活动和连接性降低。来自 EEG 数据的大脑功能连接的图论测量显示平衡任务期间大脑网络反应异常，这是一个有趣的发现，值得进一步研究。

映射到每个组内皮层上的特定于任务的重要体素的空间分布

该研究的主要作者Shenoy Handiru博士说:“使用基于脑电图的图论测量，我们能够探索有和没有创伤性脑损伤的个体内在结构和功能机制的差异，这可能会导致平衡障碍的神经生物标志物的识别。”“未来的研究需要着眼于如何调节受脑损伤影响的大脑网络。我们假设，姿势训练可能是一种‘重新连接’受损神经网络的方法，使其功能模仿健康大脑的功能，并导致改善平衡功能的理想结果。”