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Nature Communications:非快速眼动异态睡眠经历与梦境之间的共享脑电图相关性

来源:心拓视点 编辑:心拓视点 发布时间:2024-06-28

背景:

梦游症和相关的异态睡眠是一种神秘的疾病,其特征是突然但部分地从非快速眼动 (NREM)睡眠中醒来,在此期间,受影响的个体可能会在意识状态改变的情况下与环境相互作用。异态睡眠发作期间的行为可以是短暂而简单的,例如坐起来说话,也可以更复杂,例如维持对话、离开床或操纵物体。据报道,在极端情况下,梦游者会开车、实施性侵犯、杀人和伪自杀,导致个人悲剧和法律困境。虽然很少见,但这些情况总是会提出一个问题,即梦游者是否有意识,如果是,他们在异态睡眠发作期间经历了什么。

实验程序

患者在晚上11:30至早上6:30之间进行了第一次(基线)hd-EEG夜间记录,在此期间,实验者通过视频和音频对他们进行了持续监测。第二天,他们可以自由地进行日常活动,但不允许睡觉。通过手腕活动记录仪验证这一过程。傍晚时分,他们回来在实验室里度过了一夜的睡眠剥夺。一名睡眠技术人员通过连续的视频和音频记录证实他们没有睡着。第二天早上,在早上7:30 到下午4点之间进行了第二次hd-EEG(恢复)睡眠记录。在第二次采集中,在稳定的慢波睡眠五分钟后,以一分钟的间隔播放计算机化的纯净声音(1000 Hz,持续 3 秒),强度增加(50-90 dB,每个间隔之间增加 5 dB),直到他们引起异态睡眠发作或完全觉醒。

脑电图记录和分析

脑电图记录

在经过认证的睡眠中心使用高密度脑电图系统(256 个通道,Electrical Geodesics,Inc.)和 500 Hz 采样率记录睡眠,保证适合睡眠记录的条件。脑电图帽连接到一根 4 米长的电缆上,允许患者离开床并在房间内走动。位于眼睛附近的四个电极用于监测眼球运动,并使用覆盖在咬肌上的电极来记录肌肉张力。

预处理

脑电图记录经过彻底的伪影去除程序。使用球面样条(NetStation,EGI)对人工信道进行视觉检查、标记并使用来自其他信道的数据进行插值。使用EEGLAB程序进行独立成分分析,以排除心电图和其他伪像,包括眼动、运动和皮肤电活动,分别对睡眠和睡眠障碍发作。

源成像

使用GeoSource软件(EGI)对过滤和预处理后的脑电图片段进行信号源定位。电极的个性化地理坐标被用于构建正演模型。源空间被限制为分布在7×7×7毫米皮层体素上的2447个偶极子。使用标准化的低分辨率脑电磁层析成像约束来计算逆矩阵。应用Tikhonov正则化程序来说明信噪比的可变性。

结果

意识和睡眠障碍发作

在75次一致得分的发作中,有57次(76%)在发作后进行了有关CE的访谈。没有采访的情况要么是因为实验者在记录过程中没有意识到睡眠障碍发作,要么是因为患者在发作后入睡太快而无法回答问题。56.1%(32,14名患者)报告了CE,24.6%(14,8名患者)报告了CEWR,19.3%(11,7名患者)报告了NE(下图)15.png

睡眠障碍体验的脑电图相关性

与伴有NE的睡眠障碍发作相比,伴有CE的睡眠障碍发作可通过运动发作前20秒后皮层区域较低的δ(1-4Hz)和较高的β功率(26-34Hz)来预测(图2A,B)。这些差异集中在初级视觉皮层,向下延伸到枕颞区,内侧颞区的前方,上方包括部分楔前叶和后扣带皮层,类似于先前使用相同方法报道的NREM和快速眼动睡眠梦的脑电图相关性。

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                                                                                                  图2A、B


睡眠障碍经历回忆的脑电图相关性

接下来,我们试图通过比较CEWR和CE的实例来确定经验回忆的相关性。与CEWR 相比,在运动开始前,CE与回忆相关,在右侧内侧颞叶的环状前部区域有较低的δ功率和较高的β功率,估计该区域包括海马、海马旁回和杏仁核(图下图)。

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