無(wú)創(chuàng)的突觸可塑性檢測(cè)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種突觸可塑性檢測(cè)方法，尤其涉及一種無(wú)創(chuàng)的突觸可塑性檢測(cè)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]突觸可塑性是指突觸在形態(tài)和功能上的改變，表現(xiàn)為突觸的反復(fù)活動(dòng)引致突觸傳遞效率的增強(qiáng)(易化)或降低(抑制)，如長(zhǎng)時(shí)程突觸增強(qiáng)(Long term potentiat1n, LTP)及長(zhǎng)時(shí)程突觸抑制(Long term depress1n, LTD),其是學(xué)習(xí)和記憶的細(xì)胞機(jī)制。腦內(nèi)信息處理并非只是神經(jīng)元間化學(xué)物質(zhì)的傳遞與存儲(chǔ)，而是神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜作用。突觸可塑性對(duì)神經(jīng)環(huán)路的建立和控制腦的認(rèn)知功能及復(fù)雜行為具有重要作用。在宏觀上表現(xiàn)為腦功能、行為表現(xiàn)及精神活動(dòng)改變；在微觀上，表現(xiàn)為神經(jīng)元突觸、神經(jīng)環(huán)路的微細(xì)胞結(jié)構(gòu)與功能的變化。突觸是神經(jīng)元之間的連接，是神經(jīng)信息傳遞的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)，是神經(jīng)可塑性變化的敏感部位。
[0003]目前突觸可塑性研究手段主要包括在體清醒狀態(tài)以及離體腦片實(shí)驗(yàn)，通過(guò)有創(chuàng)性外科手術(shù)方法將刺激電極埋植在被測(cè)對(duì)象目標(biāo)腦區(qū)，再通過(guò)記錄電極在該腦區(qū)收集突觸電活動(dòng)變化情況。采用刺激電極的方法，可以精確地定位深部腦區(qū)，如基底節(jié)、杏仁核等腦區(qū)，但是這種有創(chuàng)檢測(cè)方法嚴(yán)重阻礙了人腦突觸可塑性研究，并且，由于現(xiàn)有技術(shù)條件下僅能在如皮質(zhì)等表淺腦區(qū)實(shí)現(xiàn)研究目的，從而在一定程度上制約了臨床研究的開(kāi)展。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對(duì)上述存在的問(wèn)題，本發(fā)明提供一種無(wú)創(chuàng)的突觸可塑性檢測(cè)方法，以克服現(xiàn)有技術(shù)中采取有創(chuàng)性檢測(cè)導(dǎo)致阻礙人腦突觸可塑性研究的問(wèn)題，也克服現(xiàn)有技術(shù)技術(shù)條件下僅能在如皮質(zhì)等表淺腦區(qū)進(jìn)行研究，導(dǎo)致在一定程度上制約了臨床研究的開(kāi)展，從而推動(dòng)了人腦突觸可塑性研究，進(jìn)而能夠廣泛應(yīng)用于臨床檢驗(yàn)，為醫(yī)療診治提供必要的客觀依據(jù)。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案為:
[0006]一種無(wú)創(chuàng)的突觸可塑性檢測(cè)方法,其中,包括:
[0007]將磁刺激發(fā)射裝置的單脈沖TMS設(shè)置為靶腦區(qū)簇神經(jīng)元的刺激模式；
[0008]將所述磁刺激發(fā)射裝置固定于待檢測(cè)腦部區(qū)域的皮質(zhì)處，以使得所述單脈沖TMS對(duì)待檢測(cè)腦部區(qū)域進(jìn)行TMS刺激；
[0009]采用腦電信號(hào)采集裝置收集TMS刺激后的神經(jīng)元反應(yīng)信號(hào)并將所述神經(jīng)元反應(yīng)信號(hào)傳輸至計(jì)算機(jī)；
[0010]對(duì)所述神經(jīng)元反應(yīng)信號(hào)進(jìn)行還原處理，得到腦地形圖以顯示突觸可塑性變化情況。
[0011]上述的無(wú)創(chuàng)的突觸可塑性檢測(cè)方法，其中，所述磁刺激發(fā)射裝置的單脈沖TMS的頻率為20Hz，磁刺激在20Hz范圍內(nèi)可有效穿透顱骨，對(duì)腦皮質(zhì)形成特定頻率刺激，因此在無(wú)創(chuàng)環(huán)境下可形成對(duì)腦區(qū)的刺激作用。
[0012]上述的無(wú)創(chuàng)的突觸可塑性檢測(cè)方法，其中，所述磁刺激發(fā)射裝置的單脈沖TMS的頻率為100Hz。
[0013]上述的無(wú)創(chuàng)的突觸可塑性檢測(cè)方法，其中，所述腦電信號(hào)采集裝置采用多導(dǎo)EEG設(shè)備，EEG設(shè)備是一種時(shí)間空間分辨率較高的腦電信號(hào)采集裝置，因此可用于收集磁刺激后腦電信號(hào)變化情況。
[0014]上述技術(shù)方案具有如下優(yōu)點(diǎn)或者有益效果:
[0015]本發(fā)明提供的無(wú)創(chuàng)的突觸可塑性檢測(cè)方法，通過(guò)采用單脈沖TMS刺激待檢測(cè)腦部區(qū)域，并由腦電信號(hào)采集裝置收集TMS刺激后的神經(jīng)元反應(yīng)信號(hào)，而后對(duì)該神經(jīng)元反應(yīng)信號(hào)進(jìn)行還原處理，得到腦地形圖，顯示出突觸可塑性變化情況；從而既克服了現(xiàn)有技術(shù)中采取有創(chuàng)性檢測(cè)導(dǎo)致阻礙人腦突觸可塑性研究的問(wèn)題，又克服了現(xiàn)有技術(shù)技術(shù)條件下僅能在如皮質(zhì)等表淺腦區(qū)進(jìn)行研究，導(dǎo)致在一定程度上制約了臨床研究的開(kāi)展，進(jìn)而推動(dòng)了人腦突觸可塑性研究，進(jìn)一步的能夠廣泛應(yīng)用于臨床檢驗(yàn)，為醫(yī)療診治提供必要的客觀依據(jù)。
【具體實(shí)施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖和具體的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明，但是不作為本發(fā)明的限定。
[0017]實(shí)施例1:
[0018]以前額葉皮質(zhì)突觸可塑性研究為例，本發(fā)明采用磁刺激發(fā)射裝置固定在被試者前額處，以20Hz頻率單脈沖刺激被試前額處，同時(shí)采用128導(dǎo)EEG設(shè)備記錄刺激期間EEG信號(hào)，記錄4-6分鐘后將刺激信號(hào)改為3串100Hz高頻持續(xù)發(fā)放30秒后再調(diào)整至20Hz頻率單脈沖刺激模式，隨后記錄30分鐘EEG信號(hào)，最后通過(guò)計(jì)算機(jī)整合EEG信號(hào)還原出被試者前額葉皮質(zhì)腦地形圖，采用這種方法可直觀地檢測(cè)到被試者前額葉皮質(zhì)突觸可塑性水平。
[0019]利用EEG設(shè)備在精神分裂癥患者中記錄到TMS誘發(fā)的人腦前額葉皮質(zhì)LTP數(shù)據(jù)，從而實(shí)現(xiàn)了臨床研究精神分裂癥患者腦皮質(zhì)突觸可塑性的可能。
[0020]所以，本發(fā)明提供的無(wú)創(chuàng)的突觸可塑性檢測(cè)方法，通過(guò)采用單脈沖TMS刺激待檢測(cè)腦部區(qū)域，并由腦電信號(hào)采集裝置收集TMS刺激后的神經(jīng)元反應(yīng)信號(hào)，而后對(duì)該神經(jīng)元反應(yīng)信號(hào)進(jìn)行還原處理，得到腦地形圖，顯示出突觸可塑性變化情況；從而既克服了現(xiàn)有技術(shù)中采取有創(chuàng)性檢測(cè)導(dǎo)致阻礙人腦突觸可塑性研究的問(wèn)題，又克服了現(xiàn)有技術(shù)技術(shù)條件下僅能在如皮質(zhì)等表淺腦區(qū)進(jìn)行研究，導(dǎo)致在一定程度上制約了臨床研究的開(kāi)展，進(jìn)而推動(dòng)了人腦突觸可塑性研究，進(jìn)一步的能夠廣泛應(yīng)用于臨床檢驗(yàn)，為醫(yī)療診治提供必要的客觀依據(jù)。
[0021]本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解，本領(lǐng)域技術(shù)人員結(jié)合現(xiàn)有技術(shù)以及上述實(shí)施例可以實(shí)現(xiàn)所述變化例，在此不予贅述。這樣的變化例并不影響本發(fā)明的實(shí)質(zhì)內(nèi)容，在此不予贅述。
[0022]以上對(duì)本發(fā)明的較佳實(shí)施例進(jìn)行了描述。需要理解的是，本發(fā)明并不局限于上述特定實(shí)施方式，其中未盡詳細(xì)描述的設(shè)備和結(jié)構(gòu)應(yīng)該理解為用本領(lǐng)域中的普通方式予以實(shí)施；任何熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案作出許多可能的變動(dòng)和修飾，或修改為等同變化的等效實(shí)施例，這并不影響本發(fā)明的實(shí)質(zhì)內(nèi)容。因此，凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所做的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化以及修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案保護(hù)的范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種無(wú)創(chuàng)的突觸可塑性檢測(cè)方法，其特征在于，包括: 將磁刺激發(fā)射裝置的單脈沖TMS設(shè)置為靶腦區(qū)簇神經(jīng)元的刺激模式； 將所述磁刺激發(fā)射裝置固定于待檢測(cè)腦部區(qū)域的皮質(zhì)處，以使得所述單脈沖TMS對(duì)待檢測(cè)腦部區(qū)域進(jìn)行TMS刺激； 采用腦電信號(hào)采集裝置收集TMS刺激后的神經(jīng)元反應(yīng)信號(hào)并將所述神經(jīng)元反應(yīng)信號(hào)傳輸至計(jì)算機(jī)； 對(duì)所述神經(jīng)元反應(yīng)信號(hào)進(jìn)行還原處理，得到腦地形圖以顯示突觸可塑性變化情況。2.如權(quán)利要求1所述的無(wú)創(chuàng)的突觸可塑性檢測(cè)方法，其特征在于，所述磁刺激發(fā)射裝置的單脈沖TMS的頻率為20Hz。3.如權(quán)利要求1所述的無(wú)創(chuàng)的突觸可塑性檢測(cè)方法，其特征在于，所述磁刺激發(fā)射裝置的單脈沖TMS的頻率為100Hz。4.如權(quán)利要求1所述的無(wú)創(chuàng)的突觸可塑性檢測(cè)方法，其特征在于，所述腦電信號(hào)采集裝置采用多導(dǎo)EEG設(shè)備。
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種無(wú)創(chuàng)的突觸可塑性檢測(cè)方法，通過(guò)采用單脈沖TMS刺激待檢測(cè)腦部區(qū)域，并由腦電信號(hào)采集裝置收集TMS刺激后的神經(jīng)元反應(yīng)信號(hào)，而后對(duì)該神經(jīng)元反應(yīng)信號(hào)進(jìn)行還原處理，得到腦地形圖，顯示出突觸可塑性變化情況；從而既克服了現(xiàn)有技術(shù)中采取有創(chuàng)性檢測(cè)導(dǎo)致阻礙人腦突觸可塑性研究的問(wèn)題，又克服了現(xiàn)有技術(shù)條件下僅能在如皮質(zhì)等表淺腦區(qū)進(jìn)行研究，導(dǎo)致在一定程度上制約了臨床研究的開(kāi)展，進(jìn)而推動(dòng)了人腦突觸可塑性研究，進(jìn)一步的能夠廣泛應(yīng)用于臨床檢驗(yàn)，為醫(yī)療診治提供必要的客觀依據(jù)。
【IPC分類】A61B5/0484
【公開(kāi)號(hào)】CN105455807
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410444442
【發(fā)明人】張晨, 方貽儒
【申請(qǐng)人】上海市精神衛(wèi)生中心
【公開(kāi)日】2016年4月6日
【申請(qǐng)日】2014年9月3日