2.1.3 脑电在临床及脑认知中的应用

1.脑电在临床诊断与监测中的应用

脑电是体内神经细胞活动（如离子交换、新陈代谢等）的综合反映，其中包含了大量的生理情况和病理信息，因此被广泛应用于临床多种疾病的诊断当中。

（1）对癫痫疾病的诊断与监测

临床诊断癫痫的方法多为对异常脑电信号的检测。癫痫患者的脑电图上通常可以记录到棘波、尖波、棘慢波和尖慢波等癫痫样异常放电活动。此外，通过自动检测技术对癫痫脑电进行分析，从标准的脑电信号中分离出带有癫痫特征的脑电，进行癫痫发作的自动识别，还可以对癫痫高危人群进行电生理筛查，尽早发现癫痫患者，以减小癫痫疾病对患者的影响。

（2）对脑血管疾病的诊断与监测

脑血管疾病严重威胁着人类的健康，其中缺血性脑卒中最为常见。临床研究发现，脑电信号波幅和频率特征的异常程度与缺血性脑卒中部位具有良好的对应性，可反映缺血性脑卒中对脑电活动及脑功能的影响。脑动脉狭窄是亚洲人引起缺血性脑卒中的重要原因，目前临床上采用的经颅多普勒超声（Transcranial Doppler，TCD）与定量脑电图（quantitative Electroencephalogram，qEEG）联合检测的方法，为脑动脉狭窄患者的病情评估、临床治疗决策、疗效及预后判断等提供了更为便捷的手段。

（3）对意识障碍的评估与监测

目前对意识障碍患者的评估多是根据临床行为量表进行的，主要观察患者对外界指令和刺激的响应，存在大概40%的误诊率。神经电生理和影像工具可以在不需要患者主动参与的情况下直接测量患者的脑活动，从而提高对意识障碍患者的诊断正确率。目前在意识障碍评估领域较常用的技术有正电子发射断层成像（PET）、功能磁共振成像（fMRI）、脑电（EEG）和经颅磁刺激（TMS）等。其中，EEG具有成本低、时间分辨率高等优点，可以实时、动态地观察脑功能的变化情况，同时多导EEG技术在很大程度上弥补了空间分辨率不足的缺点。

2.脑电在认知神经科学研究中的应用

脑电能够很好地反映大脑的功能状态，帮助人们了解和认识不同状态下的人体生理和心理特性，揭示认知和感知的奥秘，因此被广泛应用于脑科学与认知神经科学的相关研究中。

（1）图像情绪脑认知规律的研究

神经元产生的动作电位是人类各种生产、生活活动的基础，它能够反映中枢神经系统的功能和生理变化。同样，不同的心理状态和情绪变化也会诱发脑电信号特征的改变。通过脑电信号分析，可以使研究人员从整体角度系统地研究脑与情绪的关系，了解人类情绪产生的内部机制和其他一些生理指标的变化，并将其作为情绪识别的新指标。脑电信号作为人类情绪的最直接体现，正在被越来越多的研究者所采用，作为分析识别人类情绪的重要特征。

（2）睡眠剥夺后大脑认知能力的研究

睡眠剥夺（Sleep Deprivation，SD）是指由于环境或自身原因无法满足正常睡眠的情况，伴随着疲劳的增加，它会引起生理、心理甚至行为的变化。对睡眠剥夺影响脑认知的研究不仅可以揭示睡眠的意义、功能和机制，还可以为SD对抗措施提供依据。基于EEG分析的方法可以捕捉大脑状态在毫秒数量级上的变化，适用于研究SD对脑认知的影响。目前该领域的最新研究进展是综合EEG时、频、空三域的特征，同时结合非线性动力学和脑复杂网络理论，形成了相对完整的SD影响脑认知的评价方法，并深入探索了SD的作用机制及其对抗措施。

（3）认知功能障碍的相关研究

认知功能障碍是多种神经退行性变性疾病，如阿尔茨海默病（AD）、帕金森病等的最常见、最重要的非运动症状之一，严重影响了患者的生活质量。近年来，定量脑电图、各种诱发电位和事件相关电位作为可量化的神经电生理指标，被用于认知功能障碍的科学研究中。例如，目前在AD的临床前期诊断中，P300成分被视为一项敏感的神经电生理指标，并且在轻度认知功能障碍（Mild Cognitive Impairment，MCI）患者中也有类似的发现。P300成分的波幅和潜伏期已经被视为预测AD患者认知功能障碍进展的重要神经电生理指标。