论文题目：

Assessing vestibular function using electroencephalogram rhythms evoked during the caloric test

中文翻译：冷热试验诱发的脑电节律对前庭功能的评价

发表时间：2023年3月

发表网址： https://doi.org/10.3389/fneur.2023.1126214

背景：

前庭系统负责身体的运动感知和平衡保持。前庭系统的损伤会导致临床症状，如眩晕，也可能影响运动协调和更高的认知功能。前庭系统的生理功能的及时和准确的检查，有助于确定患者相关症状的原因、诊断和治疗。目前广泛使用的临床前庭功能检查通常包括校准、自发性和凝视诱发的眼球震颤、扫视测试、平滑追踪、位置性和定位性眼球震颤以及冷热测试。相关的大脑皮层处理和整合信息，是前庭相关症状的最终感知部位。在最近的临床检查中，较少考虑与前庭系统相关的皮层。因此，在评估前庭功能时，增加对大脑皮层水平表达的关注很重要。从神经电生理学的角度来看，脑电图（EEG）可以在皮层水平上增强前庭功能的评估。

脑电图（EEG）和感觉诱发电位包含丰富的生理和病理信息，可以反映皮层的兴奋或抑制状态。此外，EEG技术具有非侵入性、低成本和高时间分辨率的优点。由于EEG已用于诊断和治疗许多神经相关疾病，例如癫痫和脑炎，因此它有可能为皮层水平的前庭功能评估提供神经电生理学补充。此外，最近已经发展出方便和快速的盐水电极，避免了使用导电膏的耗时和洗头发的问题。

方法：

本研究共纳入18例健康受试者（8例男性和10例女性，23.44 ± 2.33岁）。该研究得到天津大学医学伦理审查委员会的批准。所有被试均提供了书面知情同意书，并收到了参与费用。

如图所示，被试在实验期间保持清醒，眼睛睁开，同时仰卧在黑暗的视野中，头部上抬起30°，以将其水平半规管置于垂直姿势。通过用冷（24°C）和暖（50°C）气体灌注每只耳朵来进行热量测试。在四种条件下从外耳道进行气体灌注：冷气体进入右耳（RC）、冷气体进入左耳（LC）、暖气体进入右耳（RW）以及暖气体进入左耳（LW）。每次灌注时间为60s。 对于每个条件，我们将整个实验分为四个阶段：刺激前阶段（PBA）、前庭激活阶段（POVA）、注视抑制阶段（POFS）和恢复阶段（POR）。

图.实验示意图

本研究记录眼球震颤和脑电图数据在整个冷热试验。

使用EGI 64通道盐水电极帽（EGI，Geodesic Sensor Net）记录EEG数据，电极分布基于国际10-20系统，并且在实验期间保证阻抗小于50 kΩ。在实验前，提醒被试在收集数据时避免不必要的头部和身体运动，以防止严重的数据干扰。PBA的EEG数据定义为刺激前50 s的数据，POVA的EEG数据定义为以最强眼震时间点为中心的20 s的数据，POFS的EEG数据定义为注视灯打开后10 s的数据，POR的EEG数据定义为注视灯关闭后10 s的数据。

根据前庭激活状态考虑四个阶段：激活前、激活、注视抑制和恢复。分析不同时相的脑电节律（δ、θ、α、β）相对功率的分布和变化，并探讨脑电特征与眼球震颤的相关性。

结果：

前庭激活时，枕区α功率增加，中央区、顶区及左侧枕区β功率降低。α和β节律的变化与左温热刺激中的眼球震颤值显著相关。

图.每个时相的每个EEG节律的地形图

不同相位θ功率的比较

不同阶段的α功率比较

不同阶段β功率的比较

讨论：

本项研究提供了一个新的角度来评估前庭功能，使用特征脑电图节律，结果表明，相对功率变化的EEG节律可以用来评估前庭功能。

临床意义和未来方向

先前的研究已经尝试基于静息状态EEG特征或听觉诱发电位特征对患者和健康个体进行分类。已经观察到大脑对前庭刺激的反应，但是很少有研究来探索EEG特征用于评估前庭功能的可能性。如本研究所述，健康对照组前庭刺激诱发的EEG特征反映了与眩晕患者相似的前庭诱发条件，同时避免了其他非前庭性眩晕原因的影响。因此，本研究对于了解前庭诱发脑反应的机制具有重要意义，并将有助于下一步更准确地区分眩晕患者和健康对照者。

参考文献：

Han Y, Bai Y, Liu Q, Zhao Y, Chen T, Wang W and Ni G (2023) Assessing vestibular function using electroencephalogram rhythms evoked during the caloric test. Front. Neurol. 14:1126214. doi: 10.3389/fneur.2023.1126214

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