脑电图里可能藏着帕金森病生物标志物?
俄勒冈大学领导的一项研究分析并比较了帕金森病患者和健康人未过滤的β脑电波,发现了帕金森病标志物的新线索。
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审校刘月臣
编辑齐亦银
贝塔波是四种基本脑电波之一。研究人员在分析未经过滤的头皮脑电图原始数据时发现,β脑电波的特定角度和尖锐程度可能与帕金森病有关。
这项研究发表在在线杂志《电子期刊》上。研究人员认为,非侵入性脑电图的读数可能提供易于检测的电生理生物标记。这不仅有助于帕金森氏病的诊断和准确治疗,也可应用于其他运动障碍。
“通过使用这种安全、经济的方法来测量和量化大脑活动,我们可以区分有药物治疗和没有药物治疗的帕金森病患者之间的差异,并将其与健康人进行比较,”该项研究的首席研究员、俄勒冈大学人类生理学系的成员尼科尔·斯旺说。
目前,帕金森病的初步诊断需要患者完成一系列的体育锻炼任务,以供神经科医师评估。然而,这种主观诊断不可避免地存在误诊的风险。
“我们还不知道这种新的诊断方法是否更好,但它可以提供容易获得的大脑测量数据,这可能有助于诊断,并可能与临床观察数据和其他脑电图读数一起使用,”斯旺说。
斯旺说,以前用脑电图检测帕金森病的研究方法不同于这种新方法,因为以前的重点是将脑信号建模为正弦波的方法,即过滤β波以调整波形并显示周期振荡的整体强度。然而,一种类似于本研究中提出的方法需要依靠手术植入大脑的电极来发现β波变化与帕金森病之间的相关性。
这项研究的数据来自加州大学圣地亚哥分校,包括过去收集的15名帕金森患者和16名健康对照组参与者的头皮脑电图数据。这项研究对数据进行了新的分析。Swann专注于原始的未过滤的β波,寻找振动中的特殊角度和完整波形。合著者斯科特·科尔(Scott Cole)是加州大学圣地亚哥分校的一名博士生,他在2017年注意到帕金森氏症患者似乎有敏锐的脑电波,这表明他们需要重新检查这些数据。
斯旺说:“原始的脑电图信号像正弦波一样上下振动,但不对称程度更高。波形的陡度,即波形的斜率,对于帕金森病的诊断似乎非常重要。这很容易在已经停止服药的患者中发现。”
她说,当波峰的顶点比波谷的顶点(振荡的凹面部分)更尖锐时,这表明患者可能已经停止服药。
斯旺说,她希望进行一项大规模的随访研究,将头皮脑电图测量与详细的病史和患者在日常测试中的自我感觉报告结合起来。最后,这种方法有望帮助我们发现个体疾病随时间的变化。
该研究的合著者布拉德利·沃耶泰克说,目前对帕金森病的治疗包括永久性植入电刺激器或药物治疗。这两种方法的剂量都难以控制,并且经常导致令人沮丧的治疗效果循环。沃尔特·泰克是加州大学圣地亚哥分校的神经科学家。科尔获得博士学位后在实验室工作。
瓦特克说:“如果我们能够实时测量治疗在多大程度上可以缓解帕金森氏症的症状,那么治疗剂量就可以实时调整。”。在使用侵入式大脑刺激器的情况下,这可能意味着仅在需要时才使用电刺激。在药物治疗的情况下,这意味着调整药物的剂量,就像一个可植入的血糖仪,持续监测血糖,它可以向泵发送信号,并根据需要调整胰岛素水平。"
斯旺说,理想情况下,如果这种方法提供的信息被证明是可靠的,帕金森病患者可以远程进行脑电图测试。他们所需要做的就是戴上一顶带有电极的帽子,然后将结果发送给他们的神经科医生,以便快速轻松地调整治疗。
然而,沃耶泰克指出,这一想法面临的挑战之一是,大脑活动的实时测量数据经常有噪声,这将影响获得正确信号的能力。
“我们现有的许多测量大脑活动的工具依赖于强大的数据处理能力,所以它们不容易应用于实时监控,”他说。
原标题:帕金森病的新生物标记可能隐藏在脑电图中