CN111870811A - 一种经颅交流电刺激的干预方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种经颅交流电刺激的干预方法。它具体包括如下步骤：（1）大脑右侧额叶和颞叶的电活动会通过脑电记录仪记录下来，记录电极被放置于个体右脑的额叶和颞叶部分头皮处，用于寻找个体阿尔法波段最大振幅波对应的频率；（2）经颅交流电刺激使用之前记录到的相同频率的交流电波形分别同时刺激右脑额叶区域和颞叶区域，以使得这两个脑区在阿尔法波段的电活动同步。本发明的有益效果是：通过增强大脑网络特定区域之间的同步性，来改善大脑亚健康人群的脑区间同步性紊乱的状况，从而达到改善焦虑和抑郁情绪，以及额叶相关认知能力的功能。
Description
技术领域
本发明涉及经颅电刺激相关技术领域，尤其是指一种经颅交流电刺激的干预方法。
背景技术
经颅电刺激技术是通过在头颅表面的导电贴板向脑内传递低强度电流(1~2 mA)，以达到提高或降低神经元的兴奋性来调控脑区的活动的效果。
经颅交流电刺激（tACS）是经颅电刺激的一个经典方法，它通过变频电流的刺激来调控特定大脑区域神经元的激发阈值，来达到改变皮层神经元的震荡节律的目的。大脑皮层的震荡节律一般可以划分为5个波段, 即δ(1~3 Hz)、θ(4~7 Hz)、α(8~13 Hz)、β(14~30Hz)和γ(>30 Hz)，不同波段的振荡节律对应着大脑不同的觉醒和功能状态，比如研究表明20Hz的tACS可特异性影响β波段频率，改变运动网络的功能；而高频tACS (AM-tACS)通过对α波段频率的影响以达到对听觉、视觉、体感等内源性系统的调控。
近年来的多项发表在顶级科学期刊上的研究发现，用tACS和特定个体大脑特定区域某波段（例如alpha波段）频率一致的交流电刺激该区域，可以增强该大脑区域的电活动，进而明显改善大脑特定功能，这些功能包括语言能力、记忆能力、视觉分辨能力等等，且效果可以持续数月以上。
抑郁、焦虑障碍是各个年龄段群体都存在的、对个体生活满意度造成严重影响的精神健康问题。已有的tACS技术通过记录和匹配个体大脑特定脑区本身的放电节律，精准同步大脑颞叶和前额叶特定波段的电活动，可以达到增强中老年个体工作记忆的目的。然而，几乎未有个性化精准交流电刺激技术可用于干预个体大脑情绪功能，而这方面的应用是当下精神亚健康人群迫切需要的。
精准医疗是近5年来医学领域在全世界范围内积极推动的诊疗概念，它的理论基础在于，相同生理/心理症状对应到每个个体，内在的生理机制可能迥然不同，而同样的内在生理病变，在不同个体身上也可能有完全不同的症状表现形式。如果使用同样的诊疗方案，比如在同样位点用同样的tACS频率和电流强度发放刺激，这样的电刺激往往只能在一部分人中有效，而对另一部分人无效。精准医疗是在制定治疗方案前，通过预先记录每个人独特的大脑活动，每个脑区特定的放电节律特征，设计和实施针对个人的独特交流电刺激方案，从而极大地提升对每一个个体的治疗效果。
发明内容
本发明是为了克服现有技术中存在上述的不足，提供了一种提升治疗效果的经颅交流电刺激的干预方法。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种经颅交流电刺激的干预方法，具体包括如下步骤：
（1）大脑右侧额叶和颞叶的电活动会通过脑电记录仪记录下来，记录电极被放置于个体右脑的额叶和颞叶部分头皮处，用于寻找个体阿尔法波段最大振幅波对应的频率；
（2）经颅交流电刺激使用之前记录到的相同频率的交流电波形分别同时刺激右脑额叶区域和颞叶区域，以使得这两个脑区在阿尔法波段的电活动同步。
本方法依据每个人大脑独特的放电模式制定精准个性化tACS改善情绪的方案，其通过增强大脑网络特定区域之间的同步性，来改善大脑亚健康人群的两侧高级皮层同步性紊乱的状况，从而达到提高大脑高级皮层（额叶和颞叶）对边缘情绪系统的自上而下的控制能力， 进而起到改善焦虑和抑郁情绪，以及额叶相关认知能力的功能。和以往技术相比，本方法的优点在于：第一次通过调节大脑高级皮层区域（右侧额叶和颞叶）的同步性来达到有效改善情绪和认知功能的目的。
作为优选，在步骤（1）中，具体操作方法为：大脑右侧额叶和颞叶的阿尔法波段脑电波以0.1赫兹的增幅被采集下来，并计算两个脑区的相位锁定值，即两个脑区在哪个波段的同步性最高，其相关系数最大，选择该值最大的频率波段作为用于经颅交流电刺激的同步刺激频率。
作为优选，在步骤（2）中，具体操作方法为：经颅交流电刺激以相同交流电波形刺激右侧额叶和颞叶相关区域，使得两个区域在阿尔法波段相位同步且最大化，即以步骤（1）中计算出的波段为刺激电波标准，来同步刺激两个目标脑区，从而达到改善情绪和认知功能的目的。
作为优选，所述的经颅交流电刺激单次持续时间为20分钟，电流为正负2毫安。
本发明的有益效果是：通过增强大脑网络特定区域之间的同步性，来改善大脑亚健康人群的脑区间同步性紊乱的状况，从而达到改善焦虑和抑郁情绪，以及额叶相关认知能力的功能。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明做进一步的描述。
一种经颅交流电刺激的干预方法，具体包括如下步骤：
（1）大脑右侧额叶和颞叶的电活动会通过脑电记录仪（EEG）记录下来，记录电极被放置于个体右脑的额叶和颞叶部分头皮处，用于寻找个体阿尔法波段最大振幅波对应的频率；具体操作方法为：大脑右侧额叶和颞叶的阿尔法波段脑电波（8-13赫兹）以0.1赫兹的增幅被采集下来，并计算两个脑区的相位锁定值，即两个脑区在哪个波段的同步性最高，其相关系数最大，选择该值最大的频率波段作为用于经颅交流电刺激的同步刺激频率。
（2）经颅交流电刺激使用之前记录到的相同频率的交流电波形分别同时刺激右脑额叶区域和颞叶区域，以使得这两个脑区在阿尔法波段的电活动同步；具体操作方法为：经颅交流电刺激以相同交流电波形刺激右侧额叶和颞叶相关区域，使得两个区域在阿尔法波段相位同步且最大化，即以步骤（1）中计算出的波段为刺激电波标准，来同步刺激两个目标脑区，从而达到改善情绪和认知功能的目的。
其中：经颅交流电刺激单次持续时间为20分钟，电流为正负2毫安。本方法依据每个人大脑独特的放电模式制定精准个性化tACS改善情绪的方案，其通过增强大脑网络特定区域之间的同步性，来改善大脑亚健康人群的两侧高级皮层同步性紊乱的状况，从而达到提高大脑高级皮层（额叶和颞叶）对边缘情绪系统的自上而下的控制能力， 进而起到改善焦虑和抑郁情绪及认知的功能。和以往技术相比，本方法的优点在于：第一次通过调节大脑高级皮层区域（右侧额叶和颞叶）的同步性来达到有效改善情绪和认知功能的目的。
Claims (4)
1.一种经颅交流电刺激的干预方法，其特征是，具体包括如下步骤：
（1）大脑右侧额叶和颞叶的电活动会通过脑电记录仪记录下来，记录电极被放置于个体右脑的额叶和颞叶部分头皮处，用于寻找个体阿尔法波段最大振幅波对应的频率；
（2）经颅交流电刺激使用之前记录到的相同频率的交流电波形分别同时刺激右脑额叶区域和颞叶区域，以使得这两个脑区在阿尔法波段的电活动同步。
2.根据权利要求1所述的一种经颅交流电刺激的干预方法，其特征是，在步骤（1）中，具体操作方法为：大脑右侧额叶和颞叶的阿尔法波段脑电波以0.1赫兹的增幅被采集下来，并计算两个脑区的相位锁定值，即两个脑区在哪个波段的同步性最高，其相关系数最大，选择该值最大的频率波段作为用于经颅交流电刺激的同步刺激频率。
3.根据权利要求2所述的一种经颅交流电刺激的干预方法，其特征是，在步骤（2）中，具体操作方法为：经颅交流电刺激以相同交流电波形刺激右侧额叶和颞叶相关区域，使得两个区域在阿尔法波段相位同步且最大化，即以步骤（1）中计算出的波段为刺激电波标准，来同步刺激两个目标脑区，从而达到改善情绪和认知功能的目的。
4.根据权利要求1或2或3所述的一种经颅交流电刺激的干预方法，其特征是，所述的经颅交流电刺激单次持续时间为20分钟，电流为正负2毫安。
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