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认知神经科学常用的研究工具和技术

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人类大脑是宇宙中结构和功能最为复杂的系统之一，其大约由?140?亿个脑细胞组成，并且每个脑细胞可生长出大约?2?万个树枝状的树突，这些树突构成复杂的结构和功能网络用来计算信息。大脑作为高级神经中枢，其运动控制、感觉产生、语言、学习以及各种高认知功能的实现都由它来控制。

大脑是如何调用其各层次结构上的组件，包括分子、细胞、脑区和全脑去实现各种认知活动的呢？

认知神经科学这门学科或许可以很好地解释这一点。认知神经科学诞生于?20?世纪?80?年代后期，最早由乔治·米勒?(George Miller)?提出，是在认知科学和神经科学的基础上发展起来的一门新生学科。传统的认知科学是研究人、动物和机器智能的本质和规律的科学。目前 认知神经科学主要通过将新兴脑科学、脑成像技术得到的数据与认知心理学范式获得的数据进行整合分析，来帮助研究者进一步理解人类的行为和各种高级认知活动。

认知神经科学的研究工具和技术有很多种，包括事件相关电位(ERP)、脑电图(EEG)、脑磁图(MEG)、正电子发射计算机断层显像(PET)、核磁共振成像(fMRI）、近红外光谱(fNIRS)、经颅直流电刺激(tDCS)、经颅磁刺激(TMS)等等。 现就这些技术的 原理和应用 来了解认知神经科学为何能够帮助我们打开大脑“黑匣子”。

ERP (Event-Related Potential)

原理： ERP是一种特殊的脑诱发电位(Evoked Potentials，EPs)，指给予神经系统(从感受器到大脑皮层)特定的刺激，或使大脑对刺激(正性或负性)的信息进行加工，在该系统和脑的相应部位产生的可以检出的、与刺激有相对固定时间间隔(锁时)和特定相位的生物电反应。这种通过有意地赋予刺激以特殊的心理意义，利用多个或多样的刺激所引起的脑的电位，反映了认知过程中大脑的神经电生理的变化。

应用： 已广泛应用到心理学、生理学、医学、神经科学、人工智能等多个领域，并且发现了许多与认知活动过程密切相关的成分。对脑电成分感兴趣的小伙伴可以看往期推文 脑电必读干货：ERP经典成分汇总

EEG?(Electroencephalography)

原理： EEG是一种对大脑功能变化进行检查的有效方法，人脑功能的变化是动态多变的，对一些临床上有大脑功能障碍表现的患者在做一次EEG检查没有发异常时，不能完全排除大脑疾病的存在，而应定期进行EEG复查，才能准确地发现疾病。它通过精密的电子仪器，从头皮上将脑部的自发性生物电位加以放大记录而获得图形，是通过电极记录下来的脑细胞群的自发性、节律性电活动。

应用： 在癫痫发作时，EEG可以准确地记录出散在性慢波、棘波或不规则棘波，因此对于诊断癫痫是十分准确的。需要说明的是，EEG检查选项常见的有清醒EEG、睡眠EEG、视频EEG(VEEG)和?24小时?EEG。清醒EEG即描记EEG时患者处于清醒状态。现在国内一般要求描记半小时左右。描记过程中，患者要做睁眼、闭眼、过度换气(大喘气)等动作配合。有时还要加上闪光刺激、蝶骨电极(小儿少用)等措施来提高捕捉异常脑电波的能力。

MEG (Magnetoencephalography)

原理： MEG是指将被测者的头部置于特别敏感的超冷电磁测定器中，通过接收装置可测出颅脑的极微弱的脑磁波，再用记录装置把这种脑磁波记录下来，形成图形。它集低温超导、生物工程、电子工程、医学工程等21世纪尖端科学技术于一体，是无创伤性地探测大脑电磁生理信号的一种脑功能检测技术。MEG对脑部损伤的定位诊断比EEG更为准确，同时MEG不受颅骨的影响，图像更为清晰易辨，对脑部疾病的诊断更准确。

应用： 已被用于如思维、情感等高级脑功能的研究，并被广泛用于神经外科手术前脑功能定位、癫痫灶手术定位、帕金森病、精神病和戒毒等功能性疾病的外科治疗，也在脑血管病以及小儿胎儿神经疾病等临床科学中得以应用。除临床医学以外，MEG还被广泛用于脑神经科学、精神医学和心理学等各个领域的基础研究，如皮层下神经元活动、同步神经元分析、语言学习研究、学习记忆研究以及传统的医学研究等，目前也有人将其用于特殊人群(如宇航员、飞行员等)的体检中。

PET (Positron Emission Computed Tomography)

原理： 是直接对脑功能造影的技术，给被试注射含放射性同位素的示踪物，同位素放出的正电子与脑内的负电子发生湮灭，从而释放出射线。通过记录y射线在大脑中的位置分布，可以测量局部脑代谢率(rCMR)和rCBF的改变，以此反映大脑的功能活动变化。包括直接成像、间接成像和替代成像。具体表述为：PET示踪剂(分子探针)→引入活体组织细胞内→PET分子探针与特定靶分子作用→发生湮没辐射，产生能量同为0.511MeV但方向相反且互成180°的两个光子→PET测定信号→显示活体组织分子图像、功能代谢图像、基因转变图像。

应用： 可用于精神分裂症、抑郁症、毒品成瘾症等的鉴别诊断，了解患者脑代谢情况及功能状态，如精神分裂症患者额叶、颞叶、海马基底神经节功能异常等。应用PET成像，可以测定脑内多巴胺等多种受体，从分子的水平揭示疾病的本质，这是其他方法所不能比拟的。PET也可用于癫痫灶定位、阿尔茨海默病的早期诊断与鉴别、帕金森病的病情评价以及脑梗塞后组织受损和存活情况的判断。PET检查在精神病的病理诊断和治疗效果评价方面已经显示出独特的优势，并有望在不久的将来取得突破性进展。此外，PET在艾滋病性脑病的治疗和戒毒治疗等方面的新药开发中也有重要的指导作用。

fMRI (functional Magnetic Resonance Imaging)

原理： 通过刺激特定感官，引起大脑皮层相应部位的神经活动(功能区激活)，并通过磁共振图像来显示的一种研究方法。它可检测被试接受刺激(视觉、听觉、触觉等)后的脑部皮层信号变化，用于皮层中枢功能区的定位及其他脑功能的深入研究。它不但包含解剖学信息，而且具有神经系统的反应机制，作为一种无创、活体的研究方法，为进一步了解人类中枢神经系统的作用机制，以及临床研究提供了一种重要的途径。

fMRI最初是采用静脉注射增强剂等方法来实现的。20世纪90年代，美国贝尔实验室的学者Ogawa等(1990)首次报告了血氧的T2*效应。在给定的任务刺激后，血流量增加，即氧合血红蛋白增加，而脑的局部耗氧量增加不明显，即脱氧血红蛋白含量相对降低，脱氧血红蛋白具有比氧合血红蛋白T2*短的特性。脱氧血红蛋白较强的顺磁性破坏了局部主磁场的均匀性，使得局部脑组织的T2*缩短。这两种效应的共同结果就是，降低局部磁共振信号强度、激活区脱氧血红蛋白相对含量的降低，作用份额的减小，使得脑局部的信号强度增加，即获得激活区的功能图像。

这种成像方法取决于局部血氧含量，所以将其称为血氧水平依赖功能成像。由于神经元本身并没有储存能量所需的葡萄糖与氧气，神经活化所消耗的能量必须得到快速补充。经由血液动力反应的过程，血液带来了比神经活化所需更多的氧气，由于带氧血红素与去氧血红素之间的磁导率不同，含氧血量跟缺氧血量的变化使磁场产生扰动，并能被磁振造影侦测出来。借由重复进行某种思考、动作或经历，可以用统计方法判断哪些脑区在这个过程中有信号的变化。因而可以找出执行这些思考、动作或经历的相关脑区。

应用： fMRI主要被用于脑功能的基础研究与临床应用，目前涉及的主要方面是神经生理学和神经心理学。最早是被应用于神经生理活动的研究，主要是视觉和功能皮层的研究。后来，随着刺激方案的精确、实验技术的进步，fMRI的研究逐渐扩展到听觉、语言、认知与情绪等功能皮层以及记忆等心理活动的研究。大量研究报告，对于脑神经病变的fMRI研究已涉及癫痫、帕金森病、阿尔茨海默病、多发性脑硬化及脑梗等方面。由于其空间分辨率高，其对疾病的早期诊断、鉴别、治疗和愈后跟踪具有重要的意义。在精神疾病方面，其也被应用在对精神分裂症患者、抑郁症患者的研究中。

fNIRS (functional Near-Infrared Spectroscopy)

原理： 功能性近红外光谱技术使用650~900mm的两个及两个以上波长的光，将源点和探测点在头皮的预定区域内布成网格而获得漫反射光的空间分布。由于生物组织在该近红外光波段的吸收较少，近红外光可以穿透头皮、头骨而达到脑皮层，而反映脑组织代谢和血液动力学的氧合血红蛋白和还原血红蛋白(Hb)正是近红外光波段内的主要吸收体，因此由探测点测量的近红外光可给出脑皮层的HbO2和Hb浓度变化的空间分布图，从而实现脑功能的研究。

应用： 该技术已经广泛应用于脑认知神经科学、心理学和运动医学等的脑功能研究中，特别是在婴幼儿和特殊人群的脑研究领域有着光明前景。

tDCS (transcranial Direct Current Stimulation)

原理： 经颅直流电刺激是一种非侵入性的，利用恒定、低强度直流电(1~2 mA)调节大脑皮层神经元活动的技术。tDCS通过电极经过头皮向颅内特定区域输入电流，而颅内电流则会提高或降低神经元细胞的兴奋性(取决于输入电流的极性)，而此兴奋性的提高或降低则可引起大脑功能性的改变，可以用来治疗疾病或者研究大脑的功能。

应用： 主要涉及对大脑特定区域或者特定心理问题的研究，许多学者的研究方法为刺激特定区域并观察被试在进行认知任务时的各种表现，其研究范围非常广泛包括：认知/思维/情感/记忆/学习/知觉(视觉、听觉、空间)/计划/冲动/行为/言语/注意力/社会认知等，几乎涵盖了心理学研究的所有方面。

TMS?(Transcranial Magnetic Stimulation)

原理： 是一种兴奋或抑制大脑神经元的无创方法，该方法使用高强度线圈，产生快速变化的磁场脉冲，可以穿过受试者的头皮和颅骨，作用于其下的大脑皮层，诱导神经细胞发生电位活动的改变。

应用： 现已广泛应用于医学治疗领域，如运动障碍性疾病，癫痫；抑郁症；神经功能康复领域，脑卒中，失语症；成瘾问题等等。TMS在治疗神经性疼痛、帕金森病、耳鸣以及其他中枢和外周神经系统的疾病方面也有一定的应用。

神经学的神经学

绪 论(Introduction)

神经病学又是神经科学(neuroseience)的一部分，它的发展与研究神经系统的结构与机能、病因与病理的诸多神经科学的基础学科的进步是息息相关的，它们之间互相渗透，互为推动。这些基础学科包括神经解剖学、神经组织胚胎学、神经生理学、神经生物化学、神经病理学、神经遗传学、神经免疫学、神经流行病学、神经影像学、神经药理学、神经眼科学、神经耳科学、神经心理学、神经内分泌学、神经肿瘤学、实验神经扁学、神经生物学及分子生物学等。神经外科学早已从神经病学中分离出来而得到了迅速的发展，儿童神经病学、围生期神经病学、新生儿神经病学和老年神经病学也已经发展或正在发展成为独立的专业。任何相关基础学科的新理论及医学仪器的发明也为神经疾病的诊断和治疗带来了革命性的变革。例如，由英国科学家、1979年诺贝尔医学奖得主Hounsfield设计，于1972年应用于临床的电子计算机X线体层扫描(cT)仪，使颅脑疾病的诊断完全面目一新；获得2000年诺贝尔医学奖的瑞典科学家cad昌son因发现多巴胺的信号转导功能及大脑特定部位多巴胺缺乏可引起帕金森病，而促进了有效治疗药物左旋多巴的开发。这类的实例还可以举出许多。flt~Pf见，神经病学的研究领域非常广阔，发展前途未可限量。

由上千亿个神经细胞和1014以上的突触组成的人类脑及周围神经系统具有极为复杂精细的结构和功能。由脑、脊髓组成的中枢神经系统(~ntral nervous system，cNs)和由脑神经、脊神经组成的周围神经系统(pe邮heral n~ous syamm，PNS)组成了一个完整、统一、和谐的整体，指挥和协调躯体的运动、感觉和自主神经功能，感受机体内外环境传来的信息并做出反应，参与人的意识、学习、记忆、综合分析等高级神经活动。根据其主司的功能不同，叉可分为躯体神经系统和自主神经系统，前者主要调整人体适应外界环境变化；后者主要调节其他系统和器官，即稳定机体的内环境，下丘脑是大脑皮质调节下的自主神经中枢．并调控垂体激素的释放。

神经病学研究内容包括CNS疾病、PNS疾病和骨骼肌疾病，疾病的种类包括感染、血管病变、肿瘤、外伤、自身免疫、变性、遗传、中毒、先天发育异常、营养缺陷和代谢障碍等。各种疾病通常有其独特的病理改变及神经系统(或肌肉组织)特定的好发部位。因此，在寻找神经疾病的病因时，首先应弄清病变的确切部位，把疾病的定位与定性有机地结合起来，才能做出一个完整的诊断。应该注意到，神经系统的功艟紊乱可导致其他系统器官的功能障碍．如丘脑出血常引起消化道溃疡，重症脑病可导致心律失常等；其他系统疾病同样也能导致神经系统功能障碍，如高血压、糖尿病、高脂血症均可促进脑梗的发生，甲状腺机能亢进可引发低钾性周期性瘫痪、肝性脑病、肝性脊髓病、糖尿病性周围神经病及副肿瘤神经综合征等；骨、关节、周围血管和结缔组织等疾病也可引起运动及感觉障碍，类似于神经受损。大脑额叶及颞叶病损如病毒性脑炎常可出现精神症状，癫痫可表现为精神运动性发作等，其与主要表现为认知、情感、意志和行为等精神话动障碍的精神疾病不同。因此．在进行神经系统疾病诊断时，必须有整体性观念，不要圃于神经系统本身，而失之偏颇。

神经系统疾病的症状，根据其发病机制可分为四类：①缺损症状：指神经组织受损使正常神经功能减弱或缺失，如主侧半球脑梗塞导致对侧肢体偏瘫、偏身感觉障碍和失语；面神经炎时引起同侧面肌瘫痪等；②刺激症状：指神经结构受激惹后产生的过度兴奋表现．如大脑皮质运动区刺激变引起部分性运动性发作；腰椎间盘突出引起坐骨神经痛等；③释放症状：指中枢神经系统受损使其对低级中枢的控制功能减弱，而使低级中枢的功能表现出来．如上运动神经元损害而出现的锥体束征，表现肌张力增高、腱反射亢进和Babinski征阳性；④休克症状：指中枢神经系统急性局部性严重病变，引起与之功能相关的远隔部位的神经功能短暂缺失，如较大量脑出血急性期，偏瘫肢体呈现肌张力减低、腱反射消失和Babinski征阴性，即所谓的脑休克；急性脊髓横贯变时，受损平面以下同样表现为如上的弛缓性瘫痪，即所谓的脊髓休克；休克期过后，逐渐出现神经缺损症状及释放症状。

近年来由于科学技术的长足进步，许多先进的检查仪器的问世及特殊检查方法的出现，为临床诊断提供了有力的手段和极大的便利。这些检查技术可以拉出一条长长的清单，而且许多是无创性检查，如电子计算机体层扫描(cT)、CT血管造影(CTA)、磁共振成像(MRI)、磁共振血管造影(MRA)、数字减影血管造影(DSA)、视觉、脑干听觉、体感诱发电位(VEP、BAEP、SEP)、事件相关电位(ERP)、神经传导速度(NCV)、脑电图(EEG)、脑电地形图(BEBM)、肌电图(EMG)、经颅多普勒(TCD)、单光子发射计算机断层(SPECT)、正电子发射断层扫描(PET)、局部脑血流量测定(rCBF)、肌肉和神经的活组织检查、等电聚焦技术检测脑脊液寡克隆带(OB)、脑脊液细胞学及检测特异性抗体及细胞因子等．此外还有基因诊断技术，如基因突变检测、基因连锁分析、mRNA检测、核酸分子杂交技术、聚合酶链反应(PcR)、DNA铡序等。然而，所有这些先进的技术都无法取代基本的临床方法，临床诊断的基本思路必须从完整详尽的病史和细致准确的神经系统检查开始．再经过周密的思索和合理的分析得出临床结论，辅助检查只能为临床诊断提供依据或佐证。事实上，l临床有许多神经疾病的诊断主要依靠病史及其表现，如三叉神经痛、瘴痼、血管性头痛、短暂性脑缺血发作、晕厥、神经原性直立性低血压、周期性瘫痪等；还有些疾病的诊断主要依靠患者的体征，如帕金森病、肌张力障碍、小舞蹈病、小脑性共济失调、神经皮肤综合征、雷诺病、红斑腔痛症、进行性肌营养不良症等。脑脊液检查，包括常规、生化、细胞学、IgG指数和寡克隆带等仍然是神经系统疾病的常规检查，对许多神经疾病的诊断具有不可替代的，有时甚至是决定性的意义。

在治疗方面，神经系统疾病大致可区分为三类：①有许多较常见的疾病是可以完全或基本治愈的，例如，大多数脑膜炎、脑炎、营养缺乏性疾病、良性肿瘤、特发性面神经麻痹、格林一巴利综合征、脑出血及脑梗(轻症病例)、脑囊虫病(轻症病例)、脊髓亚急性联合变一2一性(早期病例)等，对这类疾病应及时确诊并采取特效或有效的治疗；②还有许多较常见的疾病虽不能根治，但通过抬疗可使患者的症状或病情完全得到控制或缓解，如多种类型的癫痫、帕金森病、帕金森综合征、三叉神经痛、多发性硬化、重症肌无力、偏头痛和周期性瘫痪等，对这类疾病则应采取有效的药物及其它措施治疗，尽量控制疾病的进展，减轻病人的残疾程度；@另一类疾病。目前尚无有效的治疗方法，包括恶性肿瘤、神经变(如Akheimet病、运动神经元病、脊髓空洞症等)、神经系统遗传性疾病(Friedreieh共济失调、脊髓小脑性共济失调、腓骨肌萎缩症)、朊蛋白病、AIDS/，EIIV所致神经系统损害等，对这类疾病应给予适当的对症及支持疗法，并进行精心护理。

意识障碍

意识(∞r龇i伽悯)在医学中是指大脑的觉醒程度，是机体对自身和周围环境的感知和理解的功能，并通过人们的语言、躯体运动和行为等表达出来；或被认为是中枢神经系统(cNS)对内、外环境的刺激所做出的应答反应的能力，该能力减退或消失就意味着不同程度的意识障碍(disord…f∞nsclousness)。

意识的内容即为高级神经活动，包括定向力、感知力、注意力、记忆力、思维、情感和行为等。影响意识最重要的结构是脑于上行性同状澈活系统(ascending rettculat activatingsystem)．它发放的兴奋向上传至丘脑的非特异性核团，再由此弥散地投射至整个大脑皮层，对皮层的诱发电位产生易化作用，而使皮层不断地维持醒觉状态，该结构的损害就不可避免地导致意识障碍；其次是中枢整合机构，弥漫性的大脑皮层损害会引起意识水平下降。

是一个医学部门专门应付神经系统和神经失调。专门研究神经学的专家称为神经学家。神经系统的外科手术是由受过专门神经外科手术训练的医师甚至神经放射学家。

神经失调是失调影响中央神经系统,周边神经系统,或位于中央和周边神经系统的自主神经系统.常见情况包括:

1. 头疼失调,譬如偏头痛和紧张头疼(群族头疼)

2. 情景引发的失调，譬如癫痫症

3. 神经退化性失调，例如老年痴呆，包括Alzheimer 的疾病

4. 脑血管的疾病，譬如瞬变局部缺血的攻击和冲程

5. 失眠

6. 大脑麻痹

7. 中央神经系统(脑炎的) 细菌、霉菌、病毒和寄生传染，脑膜炎并且周边神经(神经炎)

8. 瘤- 脑肿瘤、脊髓肿瘤、周边神经的肿瘤

9. 运动混乱譬如帕金森的疾病、舞蹈病、hemiballism

10. 中央神经系统的坏疾病、譬如多发性硬化症、和周边神经系统

11. 脊髓神经失调- 肿瘤、传染、精神创伤、畸形(即myelocelle 、meningomyelocelle)

12. 周边神经失调、肌肉和神经连接点的神经失调

13. 脑部创伤、脊髓和周边神经创伤

14. 昏迷和有各种各样的起因的昏迷

神经学家负责诊断和对待所有上述条件，除了外科干预外，就成了神经外科医师的责任，并且在某些情况下更涉及神经放射学家。在一些国家，神经学家的另外法律责任包括为被怀疑的已故患者寻找脑干亡的证据，并且发出亡证书。

与精神病学的重叠

虽然许多精神病被认为是神经的失调影响中央神经系统，他们传统上被分开地分类，并由精神科医师、临床心理学家和心理治疗师处理。

但是有强烈的迹象表明神经化学机制在双极性情感违常和精神分裂症的发展上（以实例来说）扮演着一个重要角色。同样，神经病学疾病常有精神病学表现 (行为神经暨神经精神医学, Behavioral Neurology and Neuropsychiatry)

临床类型及表现

1．视觉失认是指患者对眼前看到的、原来熟悉的物品不能正确认识、描述和命名。患者初级视觉并无丧失，能看到但却不认识视觉对象的意义，一般认为是对视觉对象本身与其概念阃的联系中断，包括物品失认、颜色失认、面孔失认、纯失读、同时性失认。多见于后枕叶、纹状体周围区和角回病变。

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2．听觉失认是指患者听力正常却不能辨另0原来熟悉的声音。病变多位于双侧听觉联络皮质(如精神聋)、双侧颞上回中部皮质、左侧颞叶皮质下白质(如纯词聋)。

3．触觉性失认是指患者触觉、本体感觉和温度觉等均正常的情况下，不能单纯通过用手触摸来认识手中感觉到的原来熟悉的物体。病变多位于双侧顶叶角回、缘上回。

4体象障碍是指患者有完好的视觉、痛温觉和本体感觉．但却对躯体各个部位的存在、空间位置及各组成部分之间关系的认识障碍，多见于非优势半球(右侧)顶叶病变。表现为自体部位失认、偏侧肢体忽视、病觉缺失、幻肢症及半侧肢体失存症等。

5．GerstmanrI综合征表现双侧手指失认、肢体左右失定向、失写和失算。多见于优势半球顶叶角回病变。

视觉障碍和眼球运动障碍

清晰视觉的形成需要有因光线、物体距离不同而变化的瞳孔和晶体的调节及眼球的协调运动，均需眼球运动神经参与，故本节将视觉与眼球运动障碍一并叙述。一、视觉障碍

视觉感受器(视网膜圆锥、圆柱细胞)到枕叶视中枢(纹状区的楔回和舌回)的传导路径中，任何一处损害均可造成视力障碍或视野缺损。该路径中的视神经、视束及起源于外侧膝状体神经元的视放射纤维均按严格的排列顺序与视网膜的每一点有精确的对应关系。视交叉处视神经纤维的重组则成为偏盲或象限盲的基础。

Modern Neurosurgery (OJMN)

Open Journal of Modern Neurosurgery (OJMN) is an international, open-access journal dedicated to publication of original contributions concerned with the prevention, diagnosis, treatment, and rehabilitation of disorders which affect any portion of the nervous system including the brain, spinal cord, peripheral nerves, and extra-cranial cerebrovascular system. The goal of this journal is to provide a platform for scientists and academicians all over the world to promote, share, and discuss various advancements in all aspects of neurosurgery. All manuscripts must be prepared in English, and are subject to a rigorous and fair peer-review process. Accepted papers will immediately appear online followed by printed hard copy. The journal publishes original papers including but not limited to the following fields:

开源期刊现代神经外科杂志（OJMN）是一个国际性，开放存取期刊出版的原创性期刊，本刊由美国科研出版社发行。影响神经系统的部分，包括脑，脊髓疾病的预防，诊断，治疗和康复，外周神经和额外颅脑血管系统。这本杂志的目的是提供一个平台，促进世界各地的科学家和学者，分享，讨论各种进步在神经外科的各个方面。该杂志期刊发表原始论文，包括以下领域：

Cerebrovascular surgery

Cervical and lumbar spinal stenosis

Functional neurosurgery

Head trauma

Hydrocephalus

Intracerebral hemorrhage

Minimally invasive surgery

Movement disorders

Moyamoya disease

Neurotrauma

Pediatric neurosurgery

Peripheral neuropathies

Skull base surgery

Spinal cord trauma

Spinal disc herniation

Spinal surgery

Traumatic injuries of peripheral nerves

Tumours of the spine, spinal cord and peripheral nerves

Vascular malformations of the brain and spinal cord

谁知道脑动静脉血管畸形怎么治疗？

什么是脑动静脉畸形

脑动静脉畸形是脑血管畸形中最多见的一种，位于脑的浅表或深部。畸形血管是由动脉与静脉构成，有的包含动脉瘤与静脉瘤，脑动静脉畸形有供血动脉与引流静脉，其大小与形态多种多样。

什么是脑动静脉畸形

畸形血管是由动脉与静脉构成，有的包含动脉瘤与静脉瘤，脑动静脉畸形有供血动脉与引流静脉，其大小与形态多种多样。多见于额叶与顶叶，其它如颞叶、枕叶、脑室内、丘脑、小脑与脑干也有发生。按病变的大小：直径<2.5cm为小型，2.5～5cm为中型，5～7.5cm为大型，>7.5cm为特大型。此类动静脉畸形也可发生在硬脑膜。

脑动静脉畸形有什么症状

常表现为癫痫与自发性脑出血，可有肢体不全瘫痪，部分病例有颅内压增高，类似脑瘤，较大的脑动静脉畸形，有时引起颅内瘀血的症状，颅眶部听诊有时听到血管性杂音。

脑动静脉畸形需要做哪些检查

头部CT检查。

如何治疗

一般部位的脑动静脉畸形，可采用手术切除病灶或微导管血管内栓塞治疗。位于重要功能区、位置特别深的脑内或巨大病灶，可采取在数字减影下动脉内栓塞的方法，以减少畸形血管病灶的血液供应，使病变减小或有利于进一步的手术切除或γ刀放射治疗。（一）手术治疗 颅内动静脉畸形(AVM)的最根本治疗是手术切除。只要手术切除的危险性及病残率估计低于本病的自然危险性及病残率，就应选择手术治疗。手术的目的是①杜绝病变的出血；②纠正病变所引起的脑盗血，改善病变邻近区的脑供血状况。常用的手术方式有：①AVM全切除，②AVM供血动脉结扎，③血管内手术包括人工栓塞术、病变内凝固剂注射及可脱落球囊导管堵塞术等。必须指出间接手术包括结扎颈部的脑供血动脉或静脉，以减少AVM的流量是有害的，因这类手术没有闭塞动静脉之间的短路，使原有的侧支供血也被"盗"，加重脑缺血的程度与范围。

1．AVM全切除术 这是最合理也是疗效最好的治疗方法，不仅切除了出血的根源，并且纠正了脑盗血现象，改善了邻近区域的脑血供，使原有的部分可逆性脑缺血症状得以恢复，由此而引起的抽搐发作可望减轻，智力障碍得以阻止继续恶化。应作为首选疗法来考虑。凡是1～3级（Spetzler级1～4级）的AVM均适应作此手术。3级以上（Spetzler评级5级）者应权衡手术利弊个别考虑。

2.供血动脉结扎术 适用于3级以上及4级（Spetzler级5级或6级）的病例，目的在

于减少AVM的血供，使AVM内的血减慢，增加血栓形成的机会。结扎必须紧靠病变边缘，以免增加邻近区域的脑缺血性损害。本手术没有把动静脉之间的分流消除，因此不论在防止出血及减少盗血方面效果都不很满意。远期随访常可有周围区侧支供应发生，使病变范围更为广泛，再出血机会依然存在。

3.血管内手术 主要为人工栓塞术，将栓子注入AVM的供血动脉，使堵塞部分动静脉通道以达到使病变缩小或部分栓塞的目的。采用的栓子有涂硅的钢珠、含碘的硅小球、干冻的硬脑膜、明胶海绵颗粒、肌肉小块、泡沫塑料等。栓子可经导管注入颈部动脉，使之顺血流进入病区，亦可作超选择性插管，将导管插至AVM区再注入栓子。亦有作开颅手术，分离出供应动脉后再作插管注入可凝固塑料堵塞。每次注射的栓子可从十余枚至数十枚不等，视当时病人的反应决定，手术可以分期分次进行。但本手术仅能使AVM部分栓塞，能得到根治的机会极少，疗效并不理想且难以预测。手术的副作用亦多，文献报道于有：脑梗塞、继发性SAH、诱使更广泛的侧支供血而病变扩大等。但对于巨大的AVM用此法作为切除术的术前准备，藉以减少术中的出血量及可能发生的脑过度灌注现象可能有助。

手术疗效 自采用显微外科技术作AVM切除以来手术疗效已有明显的改善。目前对于 1～2级AVM已可做到基本上没有亡率及病残率，对于2级以上AVM手术的亡率亦已下降至5％以下。

非手术治疗 目的是防止或制止出血、控制抽搐发作及缓解已经存在的神经系统症状。适用于不能作手术切除的病例及手术切除不全或作血管内手术的病例。治疗的方法同本章第一节中颅内AN的非手术治疗。

（二）放射治疗 对于不能作手术切除的病例，有人主张作高能量放射治疗、阳离子或导向性r射线聚焦照射，除微小型的AVM可能有效外，对中大型者疗效不肯定，有待继续总结。但Olivecrona等曾发现在放射治疗下AVM有继续扩大者。

电 *** 使老年人的大脑恢复年轻

一项新的研究表明，短时间的脑震荡可以逆转老年人衰老的一些影响。这种技术还没有准备好用于非实验性用途，而且还不清楚这种益处持续多久。但研究作者说，他们希望他们的发现能为改善健康成年人和阿尔茨海默氏症及其他类型痴呆患者的认知能力奠定基础。

“这些发现很重要，因为它们不仅为我们提供了有关年龄相关工作记忆衰退的大脑基础的新见解，但他们也向我们表明，与年龄相关的负面变化并非一成不变。[为什么你会忘记：关于记忆的5个奇怪的事实]

这一发现发表在今天（4月8日）的《自然神经科学》杂志上，

工作记忆

莱因哈特和他的合著者、博士生约翰阮（John Nguyen）将他们的研究集中在一个叫做工作记忆的认知方面。莱因哈特在新闻发布会上说，这是大脑的草图。它允许人们一次将信息保持在主动使用的状态几秒钟，促进各种重要的任务，从执行心理数学到阅读，再到进行对话。莱因哈特告诉记者，研究表明，工作记忆是智力的重要组成部分，

，但工作记忆在成年后会下降。这种下降并不显著，但它足够显著，老年人在工作记忆任务上的表现平均比年轻人差。Reinhart和Nguyen想看看他们是否能找出原因，也许能改变轨迹。

“KDSP”研究人员招募了42名年龄在20到29岁之间的成年人和42名年龄在60到76岁之间的老年人；科学家要求参与者在他们的大脑活动被脑电图监测的同时完成工作记忆任务。这项任务是一个简单的“发现差异”游戏，参与者在一个屏幕上连续看到两张非常相似的，并且必须识别第二张的不同之处。所有参与者都是健康的，没有痴呆或其他认知问题的诊断。9个令人惊讶的痴呆危险因素

在一些实验中，参与者在大脑受到一种称为经颅交流 *** 的无创电 *** 时完成任务。利用头皮上的电极，研究人员将有节奏的电 *** 脉冲到前额叶和颞叶的大脑区域。这些位于大脑前部和两侧的区域之间的交流被认为对工作记忆很重要。

大脑助推器

这项实验是双盲的，因此参与者和研究人员都不知道参与者何时接受大脑 *** 。莱因哈特说，除了头皮上最初的刺痛感，这种 *** 感觉一点也不像。（为了在假手术过程中欺骗参与者，研究人员通过电极给他们30秒的光电流，模拟这种感觉。）参与者在假手术和真手术中呆了不同的时间， *** 持续了25分钟。

在任何 *** 之前，老年人的表现都不太好在工作记忆任务上要比年轻一代强。年轻人的准确率平均在90%左右，分数从80年代的高水平到接近100%的正确率不等。在老年人中，平均值接近80%，得分范围从70年代低到80年代中期，

*** 缩小了这一差距。在大脑 *** 开始后大约12分钟内，老年人开始表现得和年轻人一样好。只要实验持续， *** 停止50分钟后，这种改善就会继续下去。

“我们没有看到效果下降到基线水平，甚至没有下降到基线水平，”Reinhart说。研究者们还没有实验来观察这个结果持续多久，但是其他大脑 *** 研究的结果他说，

在对另外49名老年人和年轻人的后续实验中，研究人员还测试了大脑 *** 对工作记忆得分最低的年轻人的影响。研究人员发现，这些年轻人也得到了提振。

“我认为这有可能促进正常、健康的认知功能，包括年轻人，”莱因哈特说。

同步

这项研究令人印象深刻，沃尔特·保卢斯和佐尔特·图里说，这两位都是德国哥廷根大学医学中心的临床神经生理学家，他们没有参与这项研究。图里告诉《生活科学》，研究人员对参与者的后续样本进行了检查，这增强了他们对研究结果的信心。

仍然有工作要做，不过，保卢斯警告说。他告诉Live Science，一些公司已经在销售通过头骨 *** 大脑的设备。但正如Reinhart和Nguyen的研究表明，大脑 *** 需要个性化。研究人员做了大量的前期工作，以确保他们正确地放置电极，并提供适当的 *** 来改善大脑功能。

“如果你偏离了协议，你可能最终要么没有结果，要么也会产生相反的结果，”保卢斯说。

还有进一步的研究，他补充说，这项技术有望应用于病人身上。

这种 *** 似乎可以逆转衰老的衰退，原因有几个，Reinhart说。首先，它狭窄地瞄准了前额叶皮层和颞叶。在使用工作记忆的年轻人中，这两个区域与他们活动的节奏同步。雷因哈特说，同步越紧密——8赫兹左右的低频模式似乎是最佳选择——工作记忆表现越好。[大脑的十大奥秘]

在老年人中，这种紧密的同步消失了，这似乎是工作记忆衰退的根源。

导致了大脑 *** 的第二个关键特征：节奏性。研究人员根据人的自然脑节律将交流电脉冲到这些区域。从本质上讲，脉搏让两个区域再次对话。

“我们正在同步这些大脑区域，这些区域在老年人中是不耦合的、不相关的或不太同步的，”Reinhart说。

在工作记忆任务中表现较差的年轻人也有相对不同步的脑电波，莱因哈特指出，

新发现是一个起点，莱因哈特说。研究小组已经开始将研究推进疾病和紊乱领域。研究人员发现，但尚未发表的证据表明，老年痴呆症症状较多（但并非完全痴呆）的人在工作记忆和长期记忆区域的大脑同步性都较差。莱因哈特说，这可能意味着大脑同步技术可以成为治疗阿尔茨海默氏症和其他形式痴呆症的无创疗法。

研究人员还发现，它们可以通过使大脑区域失去同步的节律 *** 大脑。

预示着下一步的临床步骤会很好，莱因哈特说：“因为我们知道，有些大脑疾病的特征是缺乏连接（低连接），比如自闭症、精神分裂症和阿尔茨海默症，但也有一些疾病的特征是大脑连接过多，比如帕金森症和癫痫。”[我们有]一个工具的开始，它既可以同步，又可以使你的大脑更紧密地连接起来，也可以使你的大脑不那么紧密地连接起来。

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最初发表在Live Science上。