神經(jīng)系統(tǒng)疾病的腦電圖

大家好，我是陳銳。

今天分享內(nèi)容部分來(lái)源網(wǎng)絡(luò)整理及參考文獻(xiàn)，內(nèi)容僅供參考學(xué)習(xí)分享。

最近在看一本科普書(shū)籍《人人都該懂的腦科學(xué)》，就在微信讀書(shū)上就可以搜索到。越讀越歡喜，好多知識(shí)點(diǎn)都是以往看到過(guò)或聽(tīng)到過(guò)的，當(dāng)然也有不了解的。關(guān)注我公眾號(hào)的小伙伴很多都是這方面的專家，當(dāng)然也有一些興趣愛(ài)好者，我個(gè)人很建議你們?nèi)タ焖俚姆喴幌?，或許也會(huì)有新的收獲。

我看到有一個(gè)知識(shí)點(diǎn)，非常印象深刻。它的提問(wèn)是這樣的——為什么說(shuō)我們是靠電來(lái)維持身體運(yùn)轉(zhuǎn)的？

針對(duì)這個(gè)問(wèn)題，我最開(kāi)始是一臉懵的?？吹竭@樣一句話，就豁然開(kāi)朗了。書(shū)中寫道：“神經(jīng)元幾乎可以把任何一種信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。最常見(jiàn)的轉(zhuǎn)換是從化學(xué)信號(hào)到電信號(hào)，但是神經(jīng)元也能將光、聲音、溫度、壓力甚至地球磁場(chǎng)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。”也即：神經(jīng)間的交流是將所有信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)。

這也是好像也能解釋了，為什么EEG，我們總是說(shuō)的腦電圖了。大腦-電信號(hào)-圖像，當(dāng)然這只是我個(gè)人的理解，僅供參考。

由以上的觀點(diǎn)，我們可以知道，要想解剖大腦的奧秘，目前來(lái)說(shuō)，腦電圖發(fā)揮著巨大的作用。

什么是腦電圖？

我在之前的推文中匯總了內(nèi)容，可以去參考看一看《腦電圖（EEG）與事件相關(guān)電位（ERP）》

腦電圖可以用來(lái)做什么？

就我個(gè)人接觸的最多的就是科研上常用的事件相關(guān)電位（ERP），它其實(shí)也是一種腦電圖，是一種與事件刺激誘發(fā)相關(guān)引起的電信號(hào)變化的圖像。有很多科學(xué)研究的方面，都可以與大腦的認(rèn)知功能什么的結(jié)合起來(lái)，有趣又艱難的實(shí)驗(yàn)。在臨床上，腦電圖通常所說(shuō)的更多的采集清醒狀態(tài)的，有短程或長(zhǎng)程之分。也應(yīng)用在很多科室中，比如神經(jīng)內(nèi)科?？祻?fù)科、電生理室等。

很多神經(jīng)系統(tǒng)疾病都認(rèn)為與大腦的皮層有關(guān)，可以使用腦電圖來(lái)進(jìn)行神經(jīng)系統(tǒng)疾病的監(jiān)測(cè)，為臨床診斷提供依據(jù)。如：肌萎縮側(cè)索硬化癥 (ALS)、多發(fā)性硬化癥 (MS) 和癲癇癥。這幾種神經(jīng)系統(tǒng)疾病的病因，尚不清楚?；旧蠜](méi)有針對(duì)這些疾病的明確測(cè)試，在癥狀足夠明顯之前，可能無(wú)法進(jìn)行準(zhǔn)確的診斷。

EEG 可以用于

• 早期發(fā)現(xiàn)疾病

• 幫助預(yù)測(cè)和監(jiān)測(cè)疾病進(jìn)展

• 準(zhǔn)確區(qū)分疾病

• 幫助確定潛在的治療選擇

癲癇

癲癇是慢性、反復(fù)發(fā)作性的“大腦宕機(jī)”的一種疾病，而“宕機(jī)”的原因是因?yàn)榇竽X某些地方的神經(jīng)細(xì)胞出現(xiàn)了異常放電，這種異常放電是無(wú)法通過(guò)CT、MRI或其他一些檢查方法識(shí)別到的，因此腦電圖對(duì)于識(shí)別患者是否出現(xiàn)大腦的異常放電、是不是癲癇十分重要，還可以幫助鑒別癔癥、暈厥、偏頭痛等容易混淆的疾病。

當(dāng)我們想到癲癇發(fā)作時(shí)，首先想到的可能是有人在地板上失去知覺(jué)，身體僵硬并有節(jié)奏地顫抖。這些是最嚴(yán)重的癲癇發(fā)作類型，稱為強(qiáng)直陣攣或大發(fā)作。所謂的“癲癇發(fā)作”其實(shí)包括更廣泛的癥狀，例如手臂和腿部突然短暫的抽搐或抽搐（肌陣攣性癲癇發(fā)作），頸部、面部、手臂的節(jié)律性抽搐運(yùn)動(dòng)（陣攣性癲癇發(fā)作），突然喪失肌肉控制（失張力發(fā)作）、肌肉突然僵硬（強(qiáng)直性發(fā)作）和凝視空間以及諸如眨眼或咂嘴（失神或小發(fā)作）等細(xì)微動(dòng)作。都可能被認(rèn)為是癲癇發(fā)作的一部分。本質(zhì)上，“癲癇發(fā)作”是一組非常廣泛的非典型運(yùn)動(dòng)以及認(rèn)知癥狀的術(shù)語(yǔ)。而且，癲癇也有多種類型，鑒于癲癇發(fā)作的癥狀范圍很廣，對(duì)于EEG檢測(cè)來(lái)說(shuō)，也有可能產(chǎn)生不同的波形圖。

由于癲癇發(fā)作檢測(cè)依然存在主觀性和經(jīng)驗(yàn)，癲癇發(fā)作監(jiān)測(cè)和預(yù)測(cè)仍然是開(kāi)放的挑戰(zhàn)之一。

肌萎縮側(cè)索硬化癥 (ALS)

肌萎縮側(cè)索硬化癥，俗稱漸凍癥，是運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元病的一種，是一種退行性神經(jīng)疾病。肌萎縮側(cè)索硬化癥是既有上運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元的損傷，就是側(cè)索硬化，也有下運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元的損傷，就是肌萎縮的表現(xiàn)，可以出現(xiàn)肌肉的萎縮、無(wú)力，肌肉的束顫，也可以出現(xiàn)腱反射亢進(jìn)、病理反射陽(yáng)性，沒(méi)有感覺(jué)障礙，這就是肌萎縮側(cè)索硬化。

到目前為止，腦電圖研究很少，但是很有希望。腦電圖可以在腦網(wǎng)絡(luò)水平上為不同的神經(jīng)退行性疾病相關(guān)的功能變化提供有效的工具測(cè)量。識(shí)別新的指標(biāo)以了解皮層行為的這一方面可能是發(fā)現(xiàn) EEG 在診斷和監(jiān)測(cè) ALS 中的效用的關(guān)鍵。對(duì)于腦電圖的應(yīng)用，可以使用腦機(jī)接口通過(guò)患者的腦電圖識(shí)別特定的大腦活動(dòng)。腦電圖測(cè)量大腦中神經(jīng)元的電活動(dòng)，當(dāng)你思考、感覺(jué)、做決定或做任何用腦的事情時(shí)，產(chǎn)生特定的腦電波，將其轉(zhuǎn)換為機(jī)器指令也可以幫助到患者。

多發(fā)性硬化癥 (MS)

MS 通常伴隨著大量的心理和認(rèn)知因素，因此使用腦電圖來(lái)進(jìn)行監(jiān)測(cè)或許也會(huì)增加新的標(biāo)記物。雖然很困難，但是也有這方面的科學(xué)研究了。

自閉癥 (ASD)

對(duì)于自閉癥這類的腦電圖研究，已經(jīng)有大量的文獻(xiàn)涌出。自閉癥是一種多方面的障礙，不能通過(guò)單一的癥狀來(lái)識(shí)別，也不能用單一的生物學(xué)原因來(lái)解釋。ASD患者會(huì)經(jīng)歷各種各樣的問(wèn)題，典型的特征有溝通障礙和社交障礙，以及受限的重復(fù)性行為。

已經(jīng)有研究團(tuán)隊(duì)成功地證明，在被診斷為ASD的兒童群體中，大腦狀態(tài)的動(dòng)態(tài)也存在差異，而且它們與臨床觀察到的不同癥狀有關(guān)。具體來(lái)說(shuō)，我們能夠?qū)⑻囟ǖ陌Y狀與特定的腦電圖數(shù)據(jù)聯(lián)系起來(lái)。當(dāng)然目前沒(méi)有準(zhǔn)確的統(tǒng)一說(shuō)法，需要大規(guī)模樣本來(lái)進(jìn)行篩查和對(duì)照。

諸如還有很多神經(jīng)系統(tǒng)疾病，抑郁癥、偏頭痛等，都可以嘗試使用腦電圖來(lái)進(jìn)行監(jiān)測(cè)和治療

更好地利用腦電圖

隨著計(jì)算能力的提高和機(jī)器學(xué)習(xí)的出現(xiàn)，整個(gè)領(lǐng)域現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)展到可以自動(dòng)檢測(cè)癲癇發(fā)作。但是，從根本上還是依賴臨床醫(yī)生對(duì)癲癇發(fā)作的注釋來(lái)訓(xùn)練他們的模型。這一方面我想很多醫(yī)院都是非常缺失的。建立的模型好壞也決定著最后的結(jié)果。

現(xiàn)在很多科學(xué)研究都表明 EEG 能有效地用于診斷和監(jiān)測(cè)這些神經(jīng)系統(tǒng)疾病。但是數(shù)據(jù)樣本量是一大缺失，在未來(lái)，建立大型臨床數(shù)據(jù)集，也許在識(shí)別 EEG 信號(hào)中的新指標(biāo)方面能創(chuàng)造更多信息指標(biāo)。

參考文獻(xiàn)：

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[4] Bochet, A., Sperdin, H.F., Rihs, T.A. et al. Early alterations of large-scale brain networks temporal dynamics in young children with autism. Commun Biol 4, 968 (2021). https://doi.org/10.1038/s42003-021-02494-3

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本文作者：陳銳

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