意识障碍中特征性脑电波的细胞起源

　　法国利维奇大学人类大脑项目的研究人员将与意识障碍(DoC)相关的脑电波测量与特定大脑区域的葡萄糖使用情况相结合，确定了脑电波可能产生的位置。该研究首次将位置和能量消耗维度加入到DoC的脑电波读取中，揭示了皮层下区域在驱动与意识相关的皮层活动中的重要作用。研究结果发表在《Cell Reports》杂志上。

　　

法国利维奇大学人类大脑项目的研究人员将与意识障碍(DoC)相关的脑电波测量与特定大脑区域的葡萄糖使用情况相结合，确定了脑电波可能产生的位置。该研究首次将位置和能量消耗维度加入到DoC的脑电波读取中，揭示了皮层下区域在驱动与意识相关的皮层活动中的重要作用。研究结果发表在《Cell Reports》杂志上。

通过使用脑电图(EEG)观察产生的脑电波类型，可以研究健康人和DoC(如昏迷和无反应性觉醒综合征)患者的大脑活动。“在频谱的一端，我们有缓慢而广泛的活动波，称为δ波，主要与无意识有关，以一种无差别的方式在大脑中传播。”另一端是频率更高、更局部化的α波，我们将其与意识和认知联系在一起，但也可能与抑制无关信息有关。中间的θ波可能与意识支持网络产生的活动有关，也可能与孤立运作的神经元有关，”荷兰研究员Jikta Annen解释说。

“然而，这些只能告诉我们故事的一半:例如，一些无意识的病人仍然会经历局部的α波。我们需要研究大脑中产生这些电波的地方，以便更好地了解特定患者功能障碍的根本原因。”

研究人员利用葡萄糖摄取来确定产生脑电波的区域:大脑的某个特定部位越活跃，它消耗的葡萄糖就越多。“我们使用葡萄糖正电子发射断层扫描(PET)来分析大脑中葡萄糖的浓度，并将其与脑电图检测到的脑电波类型联系起来，”Steven Laureys教授解释说。“我们发现皮层下区域的能量消耗与更快的α波的产生有关。θ波能量在大脑中心区域的分布与其实现意识的功能有关。”

研究人员还发现，虽然健康患者的葡萄糖消耗在中间波期间总体较高，在α波期间较低，但DoC患者的情况正好相反。“这些患者的α波与更多的能量消耗有关，这是DoC患者的次优工作点的标志，这表明α波功率与大脑功能之间存在倒u型关系，平衡了神经活动的抑制和促进。”根据研究人员的说法，更好地了解大脑的电代谢可以帮助确定大脑回路故障的位置，从而更好地诊断和治疗。

Cerebral electrometabolic coupling in disordered and normal states of consciousness