2021年2月18日，《Hearing Research》國(guó)際聽(tīng)力領(lǐng)域最具權(quán)威及影響力的專(zhuān)業(yè)學(xué)術(shù)期刊之一，屬于SJR、JCR一區(qū)，中科院SCI期刊聽(tīng)力學(xué)與言語(yǔ)病理學(xué)、耳鼻喉科學(xué)一區(qū)雜志接收并發(fā)表了由天津大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)以及首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京兒童醫(yī)院研究團(tuán)隊(duì)合作發(fā)表的文章《Objective electroencephalography-based assessment for auditory rehabilitation of pediatric cochlear implant users》。利用高密度腦電設(shè)備探討了如何有效客觀的評(píng)估人工耳蝸植入兒童聽(tīng)覺(jué)康復(fù)的方法。

研究團(tuán)隊(duì)利用高密度腦電設(shè)備進(jìn)行采集并結(jié)合“Oddball”聽(tīng)覺(jué)實(shí)驗(yàn)范式對(duì)植入的人工耳蝸進(jìn)行評(píng)估，采集和分析了91名年齡在3-7歲的兒童（其中66名人工耳蝸組和25名對(duì)照組），分別探討了他們?cè)跁r(shí)間尺度上的皮層聽(tīng)覺(jué)誘發(fā)電位（Cortical auditory evoked potential, CAEP）和失匹配負(fù)波（Mismatch negativity, MMN），和在空間尺度上應(yīng)用源定位（Source localization）CI植入后聽(tīng)覺(jué)皮層的可塑性。
 

研究結(jié)論是使用不同的實(shí)驗(yàn)范式聽(tīng)覺(jué)聲對(duì)評(píng)估植入后的聽(tīng)覺(jué)康復(fù)狀況，并通過(guò)估計(jì)源定位來(lái)評(píng)估聽(tīng)覺(jué)皮層可塑性。我們發(fā)現(xiàn)植入后3到6個(gè)月是簡(jiǎn)單語(yǔ)音重建快速發(fā)展的關(guān)鍵階段，植入后12個(gè)月代表了成熟期。結(jié)果表明，CAEP更適合于早期聽(tīng)覺(jué)系統(tǒng)重建的評(píng)估，而 MMN 更適合于早期聽(tīng)覺(jué)功能的評(píng)估。此外，聲源定位已被證明是探索聽(tīng)覺(jué)皮層可塑性的有效工具，特別是對(duì)兒童人工耳蝸的使用者。

該研究的發(fā)現(xiàn)將為腦機(jī)接口在兒童聽(tīng)覺(jué)康復(fù)方面的應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)，有助于為人工耳蝸調(diào)試和聽(tīng)覺(jué)言語(yǔ)康復(fù)訓(xùn)練提供更準(zhǔn)確的參考依據(jù)。

實(shí)驗(yàn)設(shè)備采集：

采用MagStimEGI NA400 128通道鹽水電極帽(Geodesic Sensor Net, GSN)記錄腦電信號(hào)，并通過(guò)放大腦電信號(hào)進(jìn)行采集。128個(gè)電極使用國(guó)際10-20系統(tǒng)和附加位置的基礎(chǔ)上進(jìn)行排布。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，保證了電極阻抗小于50 kΩ。CI 聽(tīng)覺(jué)設(shè)備調(diào)整到最舒適的設(shè)置，用于日常聽(tīng)力。用 Net Station 軟件記錄腦電數(shù)據(jù)時(shí)，物理參考電極為 Cz，接地電極位于 CPz 和 Pz 之間的 COM 點(diǎn)，采樣率為1khz。
 

高密度腦電在開(kāi)展神經(jīng)科學(xué)研究中的優(yōu)勢(shì)：

足夠的空間分辨率

傳統(tǒng)的腦電圖可能只有幾個(gè)導(dǎo)聯(lián)，空間分布非常大導(dǎo)致分辨率差，在傳統(tǒng)的10-20系統(tǒng)中，僅僅只有21個(gè)導(dǎo)聯(lián)，這對(duì)于當(dāng)前的研究需求是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，在先前的研究中，已有研究表明EEG信號(hào)的空間采樣只有達(dá)到1-2cm才能確保不丟失信號(hào)，要保證達(dá)到這樣的空間采樣，就需要高密度導(dǎo)聯(lián)來(lái)進(jìn)行空間采樣。

預(yù)處理方法的準(zhǔn)確性

EEG信號(hào)旨在記錄頭皮表面的電信號(hào)活動(dòng)，來(lái)評(píng)估由大腦引起的電位活動(dòng)。但是要獲得比較干凈的信號(hào)，在一般情況下，都需要進(jìn)行EEG信號(hào)的預(yù)處理過(guò)程，在此過(guò)程中我們通常會(huì)經(jīng)過(guò)的預(yù)處理步驟，重參考、偽跡剔除等。

源定位的準(zhǔn)確性

傳統(tǒng)的腦電圖只能在腦部傳播到頭皮表面時(shí)顯示其電活動(dòng)，而無(wú)法估計(jì)發(fā)生源的位置。在現(xiàn)在的分析方法中，源定位信號(hào)也是探索大腦功能的重要指標(biāo)之一。找到準(zhǔn)確的神經(jīng)元活動(dòng)將是病理解剖學(xué)的重要標(biāo)志。而現(xiàn)在驗(yàn)證腦部解剖結(jié)構(gòu)的一種方法是通過(guò)MRI圖像來(lái)評(píng)估源定位，MRI技術(shù)將是一個(gè)非常耗時(shí)的過(guò)程，現(xiàn)在通過(guò)高密度腦電圖進(jìn)行反向計(jì)算將能有效得到準(zhǔn)確的源定位。從而給像臨床上的癲癇定位或者是病理學(xué)定位的腦部功能提供更好的準(zhǔn)確性。

時(shí)間成本

在傳統(tǒng)的32、64導(dǎo)電極帽上，打?qū)щ姼嗟臅r(shí)間將是20-30分鐘以上，這對(duì)于高密度腦電圖來(lái)說(shuō)，將是一個(gè)噩夢(mèng)，EGI高密度腦電圖采用網(wǎng)狀鹽水帽將128、256導(dǎo)電極帽的準(zhǔn)備時(shí)間降低到幾分鐘以?xún)?nèi)，這將時(shí)間成本來(lái)說(shuō)，將是一個(gè)巨大的優(yōu)勢(shì)。

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