运动皮层

摘要： 经颅磁声耦合刺激(TMAS)技术可以无创地实现包括深部脑区在内的全脑区毫米量级的精准电刺激.现有的实验研究结果已初步证实,TMAS是同时包含耦合电场与声场的复合物理刺激.最新的研究结果表明,听觉神经通路是聚焦超声调节皮层神经活动的必要条件.首次采用听觉通路被破坏的耳聋模型小鼠进行在体TMAS及TUS的对比刺激,分析听觉神经通路在TMAS神经调控中的作用.在造模后的不同时间点,采集耳聋组小鼠(n=6)与对照组正常小鼠(n=6)在TUS与TMAS作用下诱发的肌电信号(EMG),并记录运动反馈,对比分析两种刺激对耳聋小鼠与正常小鼠运动皮层的不同调控效果.结果 显示,造模后1、12、24、48 h,耳聋小鼠在TMAS与TUS下的运动反馈均逐渐消失,EMG成功率均下降至3.33％;相同时间点的正常小鼠在两种刺激下均能产生运动反馈和EMG,且TUS与TMAS组的EMG成功率无统计学差异(P=0.296),但其TMAS组的EMG均方根幅值大于TUS组,具有统计学差异(P=0.0011).结果 表明,无论TMAS与TUS,其刺激效果均严重依赖于听觉神经通路的完整性.通过耳聋组与正常组TUS与TMAS刺激结果的对比,验证在对运动皮层刺激时,听觉神经通路的存在是聚焦超声场进行调控的必要条件;而TMAS的刺激效果主要依赖于超声场的调控作用,听觉神经通路对TMAS的调控效果同样具有决定性影响.进而说明,在运动皮层刺激时,TMAS中的耦合电场可提高超声场的调控作用.

摘要： 脑机接口成功将脑中“笔迹”转为字句实验者四肢完全不动,“纯靠”想象自己脑海里有一只手在写字,然后就真的写出来了。这一场景在一个概念验证型研究中已经出现。包括美国斯坦福大学科学家在内的联合团队结合人工智能成功开发出全新系统,利用大脑运动皮层的神经活动解码“手写”笔迹,并使用递归神经网络解码方法将笔迹实时翻译成文本,以比此前任何时候都要快很多的速度将患者“手写”的想法转换为电脑屏幕上的文本。

摘要： 目的 比较电针与经颅磁刺激(TMS)相结合的成对关联刺激模式(PAET)和传统成对关联刺激模式(PAS)对健康志愿者运动皮层兴奋性的影响.方法 将15名健康志愿者按随机顺序进入4组(A组、B组、C组和D组),组间洗脱期为1周.A组为电针内关穴与TMS成对关联刺激,电刺激先于磁刺激25 ms发出;B组为经皮正中神经电刺激与TMS成对关联刺激,电刺激先于磁刺激25 ms发出(简称PAS25);C组为电针内关穴;D组为重复经颅磁刺激(rTMS).运用单脉冲TMS技术观察大脑运动皮层手区的兴奋性变化,包括运动诱发电位(MEPs)的波幅、潜伏期、静息运动阈值(RMT)及皮质静息期(CSP).结果 组内比较,A组及B组的MEPs波幅(％)均较干预前升高,持续时间不小于60 min;B组的CSP(％)较干预前升高,持续时间不小于60 min;A组的RMT较干预前降低,持续时间不小于30 min;差异均具有统计学意义(P0.05);B组CSP(％)高于其余3组(P0.05).结论 PAET25刺激模式能诱发大脑运动皮层产生持续、稳定的LTP效应,与传统PAS25模式类似.PAET25可能在脑损伤、康复治疗等方面具有潜在的治疗价值.

摘要： 获得高水平的运动技能需要密集的运动训练.然而,近来研究表明,对于运动技能学习,密集的运动训练可能不是必需的.利用非侵入式、无创的大脑刺激技术有目的地改变人类大脑功能可以协助大脑建立新的连接,进而促进运动技能学习.这些研究证据挑战了我们对运动技能学习的理解.基于此,该研究拟对脑刺激技术在运动技能学习中应用成果进行分析与总结,以期吸引更多科研工作者关注该领域的研究.

摘要： 德国一项脑磁图(MEG)研究发现,音乐家听到钢琴音调时,听觉皮层激活的范围比非音乐家更大;并且,接受音乐训练的时间越早,激活范围就会越大。研究还发现,小提琴手的左手手指对应的运动皮层的电反应更强。音乐家的手部运动控制脑区和听觉脑区范围比一般人更大,也说明了长时间训练能够改变神经系统的结构(OECD,2010)。

摘要： 据报道,50-70%的多发性硬化症(MS)患者存在痉挛。已有研究表明,对初级运动皮层进行高频重复经颅磁刺激(HF-rTMS)或间歇性Theta爆发式磁刺激(iTBS)可以减轻中枢神经系统损伤患者的痉挛。本研究评估了这些干预措施对MS继发痉挛患者的影响。

摘要： The brain systems of sensory,motor,learning,speech,and cognition all focus on the cerebral cortex,while primary facial sensory and motor cortex plays an important role in controlling maxillofacial motor function. Changes in oral environment can lead to primary sensory and motor cortex structural changes and functional reorganization.Primary sensory and motor cortex neural plasticity reflects the ability of nerve system to adapt to a new environment.The primary sensory and neuroplasticity of the motor cortex in the cerebral cortex is of great importance for revealing the regularity of brain activity, implementing clinical treatment and intervention.%大脑中与感觉、运动、学习、语言和认知有关的系统都集中于大脑皮层,面部初级感觉和运动皮层在控制颌面运动功能时发挥重要作用.口腔环境改变时,可以引发初级感觉和运动皮层结构改变及功能重组,初级感觉和运动皮层的神经可塑性反应了神经系统对新环境的适应能力.大脑皮层中初级感觉和运动皮层的神经可塑性研究对于揭示大脑活动规律、实施临床矫治和干预均具有重要意义.

摘要： 发表在最新一期美国《细胞》杂志上的研究显示，位于大脑额叶中控制手和嘴的区域之间的“背侧喉运动皮层”区域与音调控制有关。美国加利福尼亚大学旧金山分校研究人员发现，人类大脑额叶中有一个独立的区域来控制喉咙，调节说话和唱歌的音调。研究人员让12个志愿者反复说“我从没说过她偷了我的钱”这句话，每次通过改变某个单词的音调来表达惊叹、谴责和询问等情绪和语义。研究人员发现，当志愿者说出被强调的单词时，“背侧喉运动皮层”活跃度增加，这表明该区域与音调相关。

摘要： 据报道有20%-81%的患者卒中后会出现口咽部吞咽困难,经颅直流电刺激（tDCS）被发现能增强大脑的可塑性,这项研究检验了该干预方法对卒中后吞咽困难患者的影响。受试者为急性缺血性脑卒中住院患者,在入院筛查中表现出吞咽困难。在参与筛选的受试者中,有60名患者被确诊,并连续4天随机接受20分钟有效的tDCS或无效的tDCS治疗作用于运动皮层吞咽网络中心。

摘要： 加拿大神经外科医生彭菲尔德（Wilder Penfield,1891-1976）曾在1956年被评为＂当代最伟大的加拿大人＂中的一位（右图）。他的专长是手术治疗癫痫。不过,他最为世人所知的贡献是利用手术前检查待切除脑区是否有重要的功能（以免因误切而得不偿失）,＂顺带＂发现了许多脑的奥秘,以至于他把癫痫称为自己的＂好老师＂。

摘要： 目的：观察前臂缺血性神经阻滞(INB)状况下合谷穴区与面口部运动诱发电位的变化,探讨“面口合谷收”的大脑皮层可塑性机制. 方法：采用经颅磁刺激(TMS),在INB下给予皮层刺激,记录运动皮层手区所支配的第一背侧骨间肌(FDI)和面区所支配的眼轮匝肌(OO)的运动诱发电位(MEPs),对比无INB下的差别,并绘制手区和面区的二维图,观察两个运动皮层区域的分布情况. 结果：无INB状况下FDI MEPs潜伏期为20.76±0.45ms,波幅为535.26±1.25uV,手区最佳刺激点的阈值为52.83±9.17％,OO MEPs潜伏期为8.28±0.23ms,波幅为130.65±0.25uV,面区阈值为60.0±10.4％;INB下,随阻滞时间延长,手区有效刺激点逐渐缩小,面区有效刺激点无明显变化,OO MEPs相对正常情况下有所上升,差异无统计学意义;INB总阻滞时间为40.61±3.60min,FDI MEPs潜伏期呈递增趋势,波幅逐渐递减,波幅和阻滞时间有显著相关性(P＜0.01);解除INB后,运动皮层手区逐渐恢复. 结论：运动皮层手区在INB下出现了波幅以及刺激部位数量的变化,而面区不明显,这在一定程度上反应了手部和面部对皮层兴奋性和面积的作用,这两个区域功能重组的情况可能是面口合谷收的生物学机制.

摘要： 目的：本研究采用经颅磁刺激技术,观察电针对原发性面肌痉挛患者的治疗作用及运动皮层手、面区功能重组的变化,探讨面部异常兴奋状态下“面口合谷收”的生物学机制,同时为面肌痉挛的针灸临床治疗提供依据.rn 方法：本研究已获得广东省中医院伦理委员会批准.研究纳入健康受试者4例,原发性面肌痉挛患者共17例,脱落2例.患者均来自广东省中医院针灸门诊,健康志愿者来自广州中医药大学.采用自身前后对照的方法,每位健康志愿者和患者均需进入合谷穴组1次,分别在针刺前、针刺后行经颅磁刺激检查,通过肌电图仪记录运动皮层手、面区的第一骨间背侧肌和眼轮匝肌的运动诱发电位,并绘制相应手区、面区二维分布图.rn 结果：(1)2HZ电针合谷穴:患者对侧运动皮层面区的面积较针前减小;(34.75±6.85 vs38.75±6.85,P＜0.05)患面对侧运动皮层手区面积较电针前有增大的趋势.(27.50±2.52 vs 27.00±4.32,P＞0.05)(2)30HZ、100HZ电针合谷穴:患者针后,对侧运动皮层面区的面积有增大的趋势;患面对侧运动皮层手区面积变化无明显趋势.30HZ:(31.67±7.57 vs 29.60±4.73,P＞0.05);100HZ:(51.00±6.56 vs 44.33±8.50,P＞0.05).rn 结论：2HZ电针合谷穴配合常规针刺后,患者痉挛频率明显降低,提示2HZ电针合谷穴对面肌痉挛具有治疗作用.其患侧运动皮层面区面积减小,手区面积增大,说明2HZ电针合谷穴可抑制面区向邻近手区的入侵,提示这可能是“面口合谷收”的潜在机制之一.

摘要： 为了探讨短波近红外对中枢神经系统神经元活动的影响,本文选择波长980nm近红外,以脉宽400us,重复频率300hz,功率6.5W,刺激时长500ms的光脉冲串刺激大鼠(9只)初级运动皮层,将钨丝电极插入皮层500～1100um深度,利用Cerebus系统记录神经元电活动,从spike发放率以及发放模式的变化分析神经元光刺激响应.结果表明,980nm光刺激后spike发放率增加,持续时间约2s,且在该作用时间内,Fano因子较刺激前有显著增加,神经元发放模式变得更为不规律.结论:980nm光刺激诱发神经元产生兴奋性响应,同时对其发放模式也有调节作用。

摘要： 脊髓损伤(spinal cord injury,SCI)引起不同程度的皮质脊髓束,运动皮层以及自主神经的损伤,对此尚无有效的的治疗方法.然而,用于评估神经元损伤程度、阐明皮层重组机制以及预测临床结果的神经影像学标准尚未确定.近年,随着磁共振技术的发展,对于此领域的研究正逐步开展,并在动物实验以及临床研究中显示出一定的价值,为更好的了解脊髓损伤后皮质脊髓束及脑内变化提供重要信息.有效的的治疗方法.然而,用于评估神经元损伤程度、阐明皮层重组机制以及预测临床结果的神经影像学标准尚未确定.近年,随着磁共振技术的发展,对于此领域的研究正逐步开展,并在动物实验以及临床研究中显示出一定的价值,为更好的了解脊髓损伤后皮质脊髓束及脑内变化提供重要信息.rn 具体分析了VBM、扩散张量成像(DTI)、BOLD-fMRI对SCI后皮质脊髓束以及运动皮层研究。SCI后皮质脊髓束、脑结构的改变以及脑皮层的重组的机制是十分复杂的，且缺乏最佳的理论解释。目前MRI功能成像能够准确地定位皮质脊髓束、运动皮层及相关皮层下的病理生理学变化，且发现常规MRI检查不能发现的病变。这将有助于了解损伤的发生机制以及功能再生的情况，指导临床进行针对性治疗以及治疗的随访观察。随着MRI技术的发展，对于SCI后脑内相关功能区以及皮质脊髓束的改变研究的不断深入，神经影像学检查将会提供更多的信息。

摘要： 疼痛可分为两种基本类型,刺激组织中的感受器导致的伤害感受性疼痛和神经系统中原发病灶或功能紊乱导致的神经源性疼痛(NPP).由中枢神经系统(CNS)的原发病灶导致的疼痛称为中枢NPP,或简称中枢痛(CP),典型的例子是感觉丘脑出血或梗塞导致的丘脑痛和脑干梗塞引起的球性痛.由外周神经系统损伤导致的疼痛称为外周NPP,如三叉神经源性疼痛.从疼痛发生的机理上分析,NPP的共同特点是痛信号的传递在神经系统的某个水平受到干扰,故又称为传入阻滞性疼痛(DAP).影响了脊髓丘脑通路的痛信号传递导致中枢DAP,干扰了痛信号在外周神经的传递导致周围神经DAP.

摘要： 目的:利用脑血氧水平依赖性MR功能成像原理,对累及大脑皮层运动区的颅内占位性病变进行术前、术后的功能性磁共振成像(fMRI),即对患者手指运动的皮层定位检查,分辨这些重要的功能皮层与病变的相邻关系及受病变影响范围、程度,探讨其在神经外科术前、术后的应用价值.结论:①BOLD fMRI能清楚显示手运动皮层功能区,突破了常规MR检查单纯形态学的局限,为临床提供了更为丰富的信息.②BOLD fMRI能测量病灶与功能区的距离,病灶与功能区的距离与手术前后的肌力差成负相关.③对位于或邻近初级运动皮质占位性病变患者来说,功能MRI为术前手术计划的制定提供了一种非侵袭性而简单有效的方法.④术后进行同样方法的重复性研究,观察功能区的变化情况可对手术效果及病人功能恢复潜力作评估.⑤与其他功能成像方法比较,fMRI具有空间与时间分辨率高、重复性好、无侵袭性、无须注射放射性示踪剂、相对性的低费用.

摘要： 本发明提出了一种基于经颅电刺激脑肌耦合的运动障碍皮层可塑性管理方法。本发明首先分析功能脑区多导联EEG信号，采用脑功能网络建模方法计算出连通率、小世界特性的脑功能网络指标，对tDCS刺激前后的脑功能网络特性做出比较，揭示运动活动期间受激半球的功能前区、功能区和功能感知区的功能连接和神经重塑规律。然后采用基于动态回归模型因果测度的多层次神经肌肉耦合分析的方法，提取脑‑脑、脑‑肌和肌‑肌耦合特征指标，从不同侧面描述了上肢运动功能的康复效果。最后研究脑肌电耦合特征与tDCS对神经可塑性的影响规律之间的相关性，为进一步tDCS的刺激方式和参数改进提供依据，实现运动功能皮层神经重塑的有效引导和管理。

摘要： 本发明公开了一种利用皮层脑电信号的运动解码方法，包括以下步骤：(1)获取待处理皮层脑电数据，对数据进行预处理后提取有效动作数据段；(2)对有效动作数据段进行特征提取，得到每个频段的平均功率谱密度；(3)将平均功率谱密度在通道和频段维度上进行特征筛选，得到训练集特征向量和验证集特征向量；(4)将训练集特征向量放入循环神经网络模型进行训练，根据验证集特征向量的预测结果进行参数调整；(5)用调整好的参数训练循环神经网络模型进行预测，得到待处理皮层脑电数据的手势动作标签。利用本发明，能够高效地使用皮质脑电信号对手势工作进行预测，并能有效地减少预测延迟时间。

摘要： 描述了一种用于自动调节神经刺激的系统。该系统通过定位在人类受试者上的神经装置控制对特定神经区域的刺激，同时使用神经装置的刺激电极和不同类型的记录电极的靶向布置同时执行来自神经装置的记录。基于来自神经装置的记录，实时调节特定神经区域的刺激。

摘要： 本发明属于脑机接口的运动想象领域，具体涉及一种基于皮层源信号的脑电运动意图识别方法及系统，包括结合构建的头部模型，将目标对象头皮产生的脑电信号映射到大脑皮层源信号空间；遍历与运动想象区域有关区域的源，获取所有源的幅值，采用最大幅值的0.5倍作为筛选阈值；筛选幅值不小于筛选阈值的源，称为采样源集；从采样源集中选择选定源，并利用共空间模式提取选定源的特征向量，采用特征值训练运动意图识别模型；获取待识别脑电信号的特征向量，将其输入训练好的运动意图识别模型获得对应的运动意图；本发明克服了头皮脑电信号低空间分辨率的问题，同时减少了容积导体效应带来的噪音，提高了运动想象识别准确率。

摘要： 本发明公开了一种基于脑肌电的运动功能皮层肌肉耦合方法。本发明首先，通过传递熵计算脑电与肌电两两通道之间的耦合值，构建传递熵连接矩阵；其次将传递熵矩阵的每个边作为一个特征，设置标签，构建成数据集D；然后通过Relief‑F算法对数据集D进行特征提取，同时将提取的特征可视化，分析每个动作之间皮层与肌肉耦合差异；将选择的特征整合成一个新的数据集D1，输入SVM和LR分类器进行动作识别对提取特征的有效性进行验证。

摘要： 本发明公开了一种基于皮层肌肉网络的运动功能重建动态模型构建方法。基于多节点互联和同步触发技术，利用高密度脑电‑肌电采集设备，实现高密度脑电和肌电信息采集，并对其进行分级预处理；基于超图学习构建多维广义复杂网络模型，从而获取高阶网络指标；构建数据关联映射模型，基于自动编码器获取皮层‑肌肉功能网络特征编码向量，基于特征转换器和线性掩码单元将其转换为生理状态特征；通过皮层‑肌肉网络显著结构生成器生成稀疏皮层‑肌肉功能网络显著结构，实现皮层‑肌肉功能网络动态模拟模型构建及可视化呈现。本发明从大脑和皮层肌肉网络的关联性出发，研究皮层‑肌肉功能网络演变规律，对理解皮层‑肌肉功能耦合及协同机制具有重要意义。

摘要： 本发明提出了一种基于经颅电刺激脑肌耦合的运动障碍皮层可塑性管理方法。本发明首先分析功能脑区多导联EEG信号，采用脑功能网络建模方法计算出连通率、小世界特性的脑功能网络指标，对tDCS刺激前后的脑功能网络特性做出比较，揭示运动活动期间受激半球的功能前区、功能区和功能感知区的功能连接和神经重塑规律。然后采用基于动态回归模型因果测度的多层次神经肌肉耦合分析的方法，提取脑‑脑、脑‑肌和肌‑肌耦合特征指标，从不同侧面描述了上肢运动功能的康复效果。最后研究脑肌电耦合特征与tDCS对神经可塑性的影响规律之间的相关性，为进一步tDCS的刺激方式和参数改进提供依据，实现运动功能皮层神经重塑的有效引导和管理。

摘要： 本实用新型提供一种基于运动相关皮层电位的下肢外骨骼康复训练系统，包括视觉提示反馈模块、脑电信号采集模块、足背屈信号采集模块、运动相关皮层电位信号处理模块、运动相关皮层电位模板匹配模块和下肢康复外骨骼模块。本实用新型视觉提示反馈模块用于显示力轨迹图线，引导进行足背屈任务，运动相关皮层电位信号处理模块对存储的脑电信号和足背屈信号进行处理，提取运动相关皮层电位模板，运动相关皮层电位模板匹配模块根据运动相关皮层电位模板对使用者的运动意图进行实时匹配并用于控制下肢康复外骨骼模块，匹配程度越高则下肢康复外骨骼活动角度越大，相比对运动想象脑电事件相关同步/去同步能量的分析，效果更好，机制也较为自然。

摘要： 本发明公开了一种大鼠脑初级运动皮层神经在脊髓中的传导功能检测系统，包括刺激电极、记录电极、脉冲刺激器和神经信号采集系统，刺激电极连接脉冲刺激器，记录电极连接神经信号采集系统，刺激电极采用美国MicroProbes公司的钨丝单电极，电极型号为WE30030.5A3，轴径0.081mm，尖端直径2‑3μm；记录电极采用美国MicroProbes公司生产的钨丝单电极，电极型号为WE30031.0A3，轴径0.081mm，尖端直径2‑3μm；脉冲刺激器采用Master‑9脉冲刺激器，其频率为1Hz，波宽为1ms，刺激电流大小通过隔离器调节，本发明能够对大鼠脑初级运动皮层神经信号在脊髓中的传导通路进行检测，实验解决了微电子神经桥接方案中探测电极植入的问题，为微电子技术重建因脊髓损伤而丧失的运动功能提供实用数据。

摘要： 本发明实施例提供一种刺激大脑运动皮层抽搐的方法，包括：确定第一电压值，具有第一电压值的电压作为刺激线圈的输入所产生的磁场对大脑运动皮层的刺激强度达到运动阈值；根据第一电压值，确定第一频率，具有第一频率和第一振幅的脉冲电压作为刺激线圈的输入所产生的磁场对大脑运动皮层的刺激强度达到抽搐阈值，第一振幅为第一电压值的两倍；根据第一电压值和第一频率生成驱动电压，将驱动电压输入至刺激线圈并持续输入第一预设时长，以使刺激线圈所产生的磁场刺激大脑运动皮层抽搐，驱动电压为具有第一频率和第二振幅的脉冲电压，第二振幅为第一电压值的四倍。本方法达到在短时间内筛选出有效的、刺激强度最小的刺激方案来刺激大脑运动皮层抽搐。