来源：心拓视点 编辑：心拓视点 发布时间：2022-11-29
论文题目：
中文翻译：静息状态脑电图揭示晚期人工耳蜗植入的语前聋儿童的脑网络缺陷
作者：Kaiying Lai , Jiahao Liu , Junbo Wang , Yiqing Zheng , Maojin Liang * and Suiping Wang *
期刊：Frontiers in Pediatrics
发表时间：2022年9月
发表网址：https://doi.org/10.3389/fped.2022.909069
招募了55名患有感音神经性听力损失的汉语前聋儿童，植入人工耳蜗均在右侧。其中，31人是在3.5岁之前接受了植入，而其它24人是在3.5岁后接受了植入。因此，这些儿童被分为两组：eCI组（植入年龄<3.5岁）和lci组（植入时间>3.5岁）。另外29名没有听力损失或神经障碍病史的讲普通话的儿童被招募为NH组。
表1.早期人工耳蜗植入儿童（eCI）、晚期人工耳蜗植入（lCI）和听力正常儿童（NH）的人口统计学数据。
脑电图记录
脑电图记录在隔音、光线暗的房间中，被试坐在距离电脑屏幕约60厘米的位置。使用EGI 128通道EEG系统和128通道网状电极帽系统（Electrical Geodesics Inc.），以1000 Hz的采样率记录5分钟的EO和EC静息状态的EEG数据。所有的孩子都坐在椅子上，椅子的高度和座位可以调整，以提供舒适的支撑。在EO条件下，被试专注于灰色背景上的黑色注视十字，以最小化屏幕上的眩光。记录期间，通道阻抗保持在40kΩ以下。在使用该EGI系统的先前研究中，电极阻抗保持在50或60 kΩ以下，因此我们认为在本研究中阻抗小于40 kΩ是可以接受的。
EEG预处理
使用EEGLAB 2019b离线分析连续EEG数据。在EC条件和EO条件下，原始EEG数据的总持续时间均为5分钟。EEG信号以0.5–30 Hz的带通进行数字滤波，并重新降采样至500 Hz，删除了与眼动相关的8个通道。连续EEG数据被分割成2个分段。在去除伪影时，我们对NH组和CI组的被试进行了不同的处理；这是因为对于CI患着，EEG可能会受到电气设备相关伪影的污染。首先，我们目视检查了这些分段，并去除了那些含有伪影的数据，如头部或肌肉运动、电极电缆运动和罕见的下颌紧咬。对于患有CI的儿童，在CI附近移除了几个电极，以避免在独立成分分析（ICA）分析期间伪影分离问题。随后，执行了ICA，并使用自动算法ADJUST来识别具有伪影的独立成分。在获得功能连接性和MST指标之前，将无伪影数据重新参考所有头皮通道的平均值，但与眼动相关的通道除外。PLI和MST指标均基于每个被试的2s分段（共72个分段）计算。EEG信号被带通滤波为δ（0.5–4 Hz）、θ（4–8 Hz）、α（8–13 Hz）和β（13–30 Hz）频带。先前的证据表明，EEG记录中的伽马频带可能受到肌肉伪影的强烈影响，并且该频带在图表分析中显示出较低的可靠性。因此，我们在本研究中排除了伽马波段。
功能连接分析
相位长度指数（PLI）用于确定每个分段和每个频带的所有120个电极对之间的功能连接性。PLI是使用希尔伯特变换确定的两个信号之间瞬时相位差分布的不对称性的度量。当忽略零和π相位差时，PLI受蒙太奇和体积传导的影响较小。PLI的范围在0和1之间。PLI值为0表示无耦合或相位差以零（modπ）为中心的耦合，接近于零的PLI值表示较弱的锁相，而接近于1的值表示较强的锁相。在本研究中的PLI分析中，我们为每个分段和每个频带构建了120×120加权邻接矩阵，以供随后用于MST分析。
此外，我们表征了每组电极组之间的平均PLI。为了分析连接强度，将电极分为几个感兴趣的区域：左颞区域（TL；包括电极E35、E39、E40、E41、E45、E46和E50，覆盖左听觉皮层）；右颞区（TR；包括覆盖右听觉皮层的电极E101、E102、E103、E108、E109、E110和E115）；左枕区（OL；包括电极E58、E59、E60、E64、E65、E66、E67、E70和E71，覆盖左视皮层）；右枕区（OR；包括覆盖右视皮层的电极E76、E77、E83、E84、E85、E90、E91、E95和E96）；左侧顶叶区域（PL；包括电极E31、E37、E42、E47、E51、E52、E53、E54和E61，覆盖左侧体感皮层）；和右顶叶区域（PR；包括电极E78、E79、E80、E86、E87、E92、E93、E97和E98，覆盖右体感皮层）（见下图）。
感觉皮层之间的功能连接
下图4-6显示了不同频带的颞叶和枕叶皮层、颞叶和顶叶皮层的功能连接强度。对于左侧颞叶和左侧枕叶皮层之间的连接，在δ带 [F(2, 79) = 4.076, p = 0.021, η2 = 0.094]和θ带[F(2, 79) = 3.714, p = 0.029, η2 = 0.086]。与lCI组相比，NH组在δ带中显示出较弱的连接强度（p<0.001），而eCI和NH在θ带中显示较弱的强度（p<0.003）。对于右侧颞叶和右侧枕叶皮层，在δ带[F(2, 79) = 2.985, p = 0.056, η2 = 0.070]和θ带 [F(2, 79) = 2.723, p = 0.072, η2 = 0.064]中发现了轻微的相互作用。与lCI组相比，NH在δ带表现出较弱的强度（p=0.011），而eCI在θ带表现出较强的强度（p=0.011）。对于任何频带，颞皮层和顶叶皮层没有其它具有统计学意义的组间差异。
结论
利用静息状态脑电图数据和MST分析，本研究研究了CI接收年龄对BP的影响，以及大脑网络特征与语音感知分数之间的关系。结果表明，与lCI组相比，eCI组具有更高的大脑网络效率。研究结果表明，根据MST分析得出的各种指标，植入年龄具有重要意义。此外，网络特征和言语感知得分之间的相关性表明，大脑网络指标可以反映接受CI后的康复程度。