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功能近红外光谱技术(functional Near-Infrared Spectroscopy,简称fNIRS)作为一种新型非入侵式、无创、性价比高的大脑皮层功能成像技术,近年来得到了飞快地发展。相比于其它常用的脑功能成像技术,应用前景非常广阔。本文通过介绍功能近红外光谱技术及其优势和可适用领域,研究其在自闭症儿童共同注意的应用,得出自闭症儿童和高自闭特质以及低自闭特质儿童在共同注意任务下大脑皮层的激活方式和功能性联结特点,为自闭症的诊断提供客观可靠的生物学标记物。本文的主要内容概括如下几个方面: 首先,本文对功能近红外光谱技术的发展现状、检测原理、设备特点等进行了阐述。通过与现有功能成像技术的对比,功能近红外光谱技术具有无创性、较高的时间分辨率、操作简单、可移动、价格便宜,及对被试的头部移动不敏感等优势,具有可接受的空间分辨率。基于这些特点,功能近红外光谱技术逐步应用于越来越多的领域。功能近红外光谱技术通过将近红外光以弥散方式透过头皮、头骨等组织进入大脑皮层,检测出光信号中含有的光学参数信息,采用物理模型和生理模型,通过神经血管耦合机制获得血液动力学参数的变化量。 其次,本文介绍了功能近红外光谱技术与自闭症谱系障碍儿童研究的关系以及自闭症谱系障碍的症状、发病原因及现有治疗手段。在进行脑功能近红外光谱测量时,光纤通过头架固定在头上,使得光纤与头皮紧密接触,这样可以保证光与头皮很好的耦合,因此受试者头部有一定的移动或者摆动都不会对成像造成不利的影响。这一特点非常适合对清醒儿童的测量,特别是自闭症谱系障碍这样的特殊儿童。自闭症谱系障碍是一种严重的神经功能发育障碍,主要症状是社交及沟通上的广泛异常,缺乏与他人进行沟通的能力,僵化的重复刻板行为。自闭症谱系障碍的发病机制现在不清楚,很多理论都未得到明确的验证。目前研究表明,自闭症谱系障碍发病原因可以归纳为:遗传、免疫、感染以及孕期理化因子刺激等。自闭症谱系障碍表现为多种能力缺陷,但是共同注意能力缺陷居于核心地位。共同注意能力是否有缺陷是自闭症早期诊断的重要指标,其鉴别能力超过其它的指标。 随后,本文介绍了采用功能近红外光谱技术对自闭症儿童、高自闭特质儿童、低自闭特质儿童在共同注意任务下的应用研究。通过数据分析,得出他们大脑皮层激活方式和功能性联结特点。自闭症谱系障碍儿童在额叶的功能分化发展异常,表现为额叶的左右半球联结性降低;在共同注意任务情况下,低自闭特质儿童大脑左右半球比高自闭特质儿童激活强得多。然而,在非共同注意任务情况下,激活方式却截然相反。 通过对功能近红外光谱技术分析以及应用,我们可以得出结论:功能近红外光谱技术作为一种成像手段,它具有其它成像方法所不具有的优势。利用功能近红外光谱成像可以获得大脑血红蛋白浓度的变化,有望提供更详细的有关于皮层神经血管耦合的机制和过程,更好的发现并研究自闭症谱系障碍神经活动特质和规律,为基于可靠客观数据的自闭症早期诊断提供坚实的基础。