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利用HD-EEG追踪测量婴儿兴奋/抑制平衡与执行注意力的相互作用,预测儿童期自闭症特征

来源:心拓视点 编辑:心拓视点 发布时间:2022-12-18

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论文题目:

Infant excitation/inhibition balance interacts with executive attention to predict autistic traits in childhood

中文翻译:婴儿兴奋/抑制平衡与执行注意力的相互作用,预测儿童期自闭症特征

期刊:Molecular Autism  影响因子:8.013分(5年)

发表时间:2022年12月

发表网址: https://doi.org/10.1186/s13229-022-00526-1

背景
自闭症的特点是皮质兴奋和抑制的非典型平衡(E/I)。然而,大多数研究都检查了老年自闭症患者的E/I变化,这意味着研究结果可能部分反映了自我平衡补偿。为了评估影响的方向性,有必要在症状出现之前的生命早期检查E/I平衡的变化。最近的解释框架认为,也有必要考虑早期风险特征如何与后来发展的修正因子相互作用,以预测自闭症的结果。
方法
通过提取脑电图(EEG)功率谱斜率的非周期指数(“1/f”)来探索婴儿早期的E/I平衡。为了验证E/I平衡指数,我们测试了患有(n = 22)和不含(n = 27)1型神经纤维瘤病(NF1),一种被认为以皮层抑制改变为特征的疾病。然后,我们在一个较大的异质性纵向队列中测试了E/I变化,该队列中包括神经发育疾病家族史的婴儿(n = 150),他们一直被跟踪到幼儿期。我们通过评估10个月的非周期性斜率和36个月的神经发育特征之间的关联是否被24个月的执行注意力所调节,来测试E/I平衡的改变与我们提出的修正因子执行注意力的相关性。在EEG评估时根据年龄、性别和EEG试验次数调整分析。

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脑电图采集和预处理
使用EGI 128通道网状电极帽(在线参考Cz,采样率500Hz)记录EEG数据。婴儿坐在看护者的腿上,距离屏幕60厘米。所有测试在带屏蔽的房间中进行。位于屏幕下方用于刺激呈现的摄像机记录了婴儿的身体和面部行为。
对EEG进行带通滤波(0.1–100 Hz),并进行1秒分段。在NetStation 4.5中手动剔除伪迹;有过多伪影的片段(例如,剧烈运动、眨眼),婴儿没有看视频。使用样条插值从相邻通道插值噪声通道。然后将数据导入MATLAB,并进行快速傅里叶变换(FFT)。计算功率值,并在1 Hz频段中对无伪影段进行平均。

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结果
NF1婴儿的特点是非周期指数较高,表明抑制作用更强,支持我们对婴儿E/I的测量。纵向分析表明,非周期斜率与执行注意力之间存在显著的交互作用,因此,较高的非周期指数预测儿童期自闭症特征更大,但仅限于执行功能较弱的婴儿。
局限性
目前的研究依赖于父母关于婴儿执行功能类型能力的报告;未来的工作需要用客观的认知度量来复制效果。
结论
结果表明,E/I平衡的改变是导致自闭症结果的发展途径,较高的执行功能能力可能会缓冲早期皮质非典型性的影响,这与较强的执行功能可能会改变多种风险因素的影响的建议一致。

参考文献:

Carter Leno, V., Begum-Ali, J., Goodwin, A. et al. Infant excitation/inhibition balance interacts with executive attention to predict autistic traits in childhood. Molecular Autism 13, 46 (2022). https://doi.org/10.1186/s13229-022-00526-1


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