基于fNIRS的主动、被动与想象屈肘运动脑激活的特点及比较

摘要

目的 利用功能性近红外光谱成像（functional near-infrared spectroscopy, fNIRS）技术探究健康成年人主动屈肘、被动屈肘和想象屈肘运动脑激活的特点。方法 选取30名健康大学生为被试者，男女各15例，年龄（21.22±1.42）岁，选择右手主动、被动和想象屈肘任务作为刺激模式，采用近红外光谱脑功能成像系统实时采集被试者3种不同运动模式下脑功能区氧合血红蛋白（Oxyhemoglobin, HbO₂）水平作为脑激活的特征值，并以静息态（resting state, RS）的HbO₂水平为基线值，比较3种运动模式下脑激活的特点。结果 非参数检验结果表明，不同运动模式下，右侧初级运动皮层（H=13.309,P=0.004）,右侧前额叶前部皮层（H=20.30,P<0.001）,右侧背外侧前额叶皮层（H=12.194,P=0.007）,左侧初级体感皮层（H=12.642,P=0.005）,左侧初级运动皮层（H=20.03,P<0.001）,左侧前额叶前部皮层（H=18.187,P<0.001）,左侧背外侧前额叶皮层（H=13.379,P=0.004）的HbO₂水平比较差异有统计学意义；而其右侧初级体感皮层（H=4.284,P=0.232）,右侧前运动区和辅助运动皮层（H=4.201,P=0.241）,左侧前运动区和辅助运动皮层（H=8.793,P=0.052）HbO₂水平比较差异无统计学意义。结论 不同运动模式下存在特定的脑功能区激活，其激活程度既有相似性又有差异性，主动运动和被动运动任务下的脑激活区最类似。

关键词

功能性近红外光谱成像技术 / 主动运动 / 被动运动 / 想象运动 / 氧合血红蛋白 / 脑功能区 / 脑激活