[發明專利]無創的突觸可塑性檢測方法

在審

• 申請號: 201410444442.5
• 申請日: 2014-09-03
• 公開（公告）號: CN105455807A
• 公開（公告）日: 2016-04-06
• 發明（設計）人: 張晨;方貽儒
• 申請（專利權）人: 上海市精神衛生中心
• 主分類號: A61B5/0484
• 分類號: A61B5/0484
• 代理公司: 上海精晟知識產權代理有限公司 31253
• 代理人: 馮子玲

技術領域

本發明涉及一種突觸可塑性檢測方法，尤其涉及一種無創的突觸可塑性檢 測方法。

背景技術

突觸可塑性是指突觸在形態和功能上的改變，表現為突觸的反復活動引致 突觸傳遞效率的增強(易化)或降低(抑制)，如長時程突觸增強(Longterm potentiation,LTP)及長時程突觸抑制(Longtermdepression,LTD)，其是學習和 記憶的細胞機制。腦內信息處理并非只是神經元間化學物質的傳遞與存儲，而 是神經網絡的復雜作用。突觸可塑性對神經環路的建立和控制腦的認知功能及 復雜行為具有重要作用。在宏觀上表現為腦功能、行為表現及精神活動改變； 在微觀上，表現為神經元突觸、神經環路的微細胞結構與功能的變化。突觸是 神經元之間的連接，是神經信息傳遞的關鍵結構，是神經可塑性變化的敏感部 位。

目前突觸可塑性研究手段主要包括在體清醒狀態以及離體腦片實驗，通過 有創性外科手術方法將刺激電極埋植在被測對象目標腦區，再通過記錄電極在 該腦區收集突觸電活動變化情況。采用刺激電極的方法，可以精確地定位深部 腦區，如基底節、杏仁核等腦區，但是這種有創檢測方法嚴重阻礙了人腦突觸 可塑性研究，并且，由于現有技術條件下僅能在如皮質等表淺腦區實現研究目 的，從而在一定程度上制約了臨床研究的開展。

發明內容

針對上述存在的問題，本發明提供一種無創的突觸可塑性檢測方法，以克 服現有技術中采取有創性檢測導致阻礙人腦突觸可塑性研究的問題，也克服現 有技術技術條件下僅能在如皮質等表淺腦區進行研究，導致在一定程度上制約 了臨床研究的開展，從而推動了人腦突觸可塑性研究，進而能夠廣泛應用于臨 床檢驗，為醫療診治提供必要的客觀依據。

為了實現上述目的，本發明采取的技術方案為：

一種無創的突觸可塑性檢測方法，其中，包括：

將磁刺激發射裝置的單脈沖TMS設置為靶腦區簇神經元的刺激模式；

將所述磁刺激發射裝置固定于待檢測腦部區域的皮質處，以使得所述單脈 沖TMS對待檢測腦部區域進行TMS刺激；

采用腦電信號采集裝置收集TMS刺激后的神經元反應信號并將所述神經元 反應信號傳輸至計算機；

對所述神經元反應信號進行還原處理，得到腦地形圖以顯示突觸可塑性變 化情況。

上述的無創的突觸可塑性檢測方法，其中，所述磁刺激發射裝置的單脈沖 TMS的頻率為20Hz，磁刺激在20Hz范圍內可有效穿透顱骨，對腦皮質形成特 定頻率刺激，因此在無創環境下可形成對腦區的刺激作用。

上述的無創的突觸可塑性檢測方法，其中，所述磁刺激發射裝置的單脈沖 TMS的頻率為100Hz。

上述的無創的突觸可塑性檢測方法，其中，所述腦電信號采集裝置采用多 導EEG設備，EEG設備是一種時間空間分辨率較高的腦電信號采集裝置，因此 可用于收集磁刺激后腦電信號變化情況。

上述技術方案具有如下優點或者有益效果：

本發明提供的無創的突觸可塑性檢測方法，通過采用單脈沖TMS刺激待檢 測腦部區域，并由腦電信號采集裝置收集TMS刺激后的神經元反應信號，而后 對該神經元反應信號進行還原處理，得到腦地形圖，顯示出突觸可塑性變化情 況；從而既克服了現有技術中采取有創性檢測導致阻礙人腦突觸可塑性研究的 問題，又克服了現有技術技術條件下僅能在如皮質等表淺腦區進行研究，導致 在一定程度上制約了臨床研究的開展，進而推動了人腦突觸可塑性研究，進一 步的能夠廣泛應用于臨床檢驗，為醫療診治提供必要的客觀依據。

具體實施方式

下面結合附圖和具體的實施例對本發明作進一步的說明，但是不作為本發 明的限定。

實施例1：

以前額葉皮質突觸可塑性研究為例，本發明采用磁刺激發射裝置固定在被 試者前額處，以20Hz頻率單脈沖刺激被試前額處，同時采用128導EEG設備 記錄刺激期間EEG信號，記錄4-6分鐘后將刺激信號改為3串100Hz高頻持續 發放30秒后再調整至20Hz頻率單脈沖刺激模式，隨后記錄30分鐘EEG信號， 最后通過計算機整合EEG信號還原出被試者前額葉皮質腦地形圖，采用這種方 法可直觀地檢測到被試者前額葉皮質突觸可塑性水平。