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 研究背景

腦室出血(IVH)是早產兒神經和認知障礙的主要原因，發病率隨早產次數的增加而增加。在之前的研究中發現，健康新生兒對音素變化(ba vs. ga)和聲音變化(男性vs.女性)的反應是通過神經血管耦合的增加。因此，在目前的研究中，測試患有IVH的早產兒對外部刺激(即語音音節)的反應，并將他們的腦電圖(EEG)測量的神經反應和功能性近紅外光譜(fNIRS)測量的血流動力學反應與健康的早產兒進行比較。
 

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研究方法

2.1、實驗被試

8例早產新生兒(6例男性;平均胎齡:30.5周，高級別腦室出血(III或IV)在出生后7天進行檢測)；19例健康早產新生兒事件相關電位(ERPs)測定(男性11例;平均GA測試:30.4周GA 1.4)
 

2.2、實驗方法

四個音節(由男性和女性說話者發出的/ba/和/ga/)在語調、強度、總時長(285 ms)、前音和發聲共振峰過渡時長(40/ 45 ms)上進行了匹配。
 

2.3、實驗流程

整個實驗分為4個block，每個block包含20個音節(5個4音節試驗，間隔1600毫秒)，3種類型的塊隨機出現，總持續時間為108 min。在標準塊中出現相同音節(/ba/或/ga/)，而在異常塊中出現語音變化(DV)或音素變化(DP) 3次。

圖1 實驗流程圖
 

2.4、數據采集與分析

腦電數據采集使用ANT設備，采樣率為2048Hz，電極阻抗保持在5 kΩ以下。

光學影像采用ISS Imagent血氧計來獲取聽覺刺激任務中氧合血紅蛋白和脫氧血紅蛋白濃度的變化。配備32個發光二極管和4個PMT。
 

光學影像：對每個受試者之間的數據進行歸一化處理。數據進行0.03~0.5Hz的帶通濾波以消除生理噪聲，分段時長為刺激開始前的5s到刺激開始后的25s。
 

腦電圖：腦電數據進行1~20Hz的帶通濾波，并降采樣至512Hz，分段時長為4s。
 

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實驗結果
 

3.1、早產兒對音節的腦血流動力學反應

與健康新生兒相比，IVH早產兒兩個半球的AUCs明顯較小，激活反應也不明顯，僅在右側顳上回(STG)中觀察到明顯的激活。

圖2 光學影像結果圖
 

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實驗結論

這項研究表明，在行為改變顯現之前，或在其他功能監測技術(如腦電圖)可見之前，光學成像在識別重癥患者腦血流動力學異常方面具有價值。在血管疾病的情況下，腦電圖和ERP可能正常或只是短暫改變。在此背景下，結合HD功能光學成像和HD- ERP的多模態成像，可能有助于更清楚地了解整個神經血管單元(神經元和血管)及其病理和有害影響。

Mahmoudzadeh, M., Dehaene-Lambertz, G., Kongolo, G., Fournier, M., Goudjil, S., & Wallois, F. (2018). Consequence of intraventricular hemorrhage on neurovascular coupling evoked by speech syllables in preterm neonates. Developmental cognitive neuroscience, 30, 60–69.

doi.org/10.1016/j.dcn.2018.01.001