聽覺穩(wěn)態(tài)反應(yīng)（ASSR）是由周期性重復(fù)的聽覺刺激在初級聽覺區(qū)域誘發(fā)的神經(jīng)節(jié)律性反應(yīng),。對于人類來講,，在刺激頻率為聽覺神經(jīng)回路的共振頻率，即40Hz時,，ASSR具備最大值,，且40Hz ASSR的振幅和相位能夠反映抑制性γ-氨基丁酸能神經(jīng)元（GABAergic neuron）和興奮性谷氨酸能神經(jīng)元之間的平衡。目前,，研究40Hz ASSR的方法有兩種,，即事件相關(guān)譜擾動（ERSP）方法和試次間相位一致性（ITPC）方法。ERSP是對功率變化的測量,，與相位無關(guān),；而ITPC是對跨試驗(yàn)相位同步性的測量，也被稱為鎖相因子,。據(jù)相關(guān)研究報道,，在患有精神分裂癥、雙相情感障礙和自閉癥譜系障礙的個體中,，40Hz ASSR的功率和相位同步性往往出現(xiàn)降低的現(xiàn)象,。

　　40Hz ASSR可以通過頭皮腦電圖（EEG）和腦磁圖（MEG）進(jìn)行無創(chuàng)測量，二者在測量神經(jīng)生理活動時皆具有高時間分辨率,。具體來看,，EEG具有系統(tǒng)相對簡單、成本效益高,、傳感器布置靈活等優(yōu)點(diǎn),。然而，由于在頭皮上附著電極需要較長的前期準(zhǔn)備時間,，同時顱骨存在電導(dǎo)率低且不均勻的問題,，導(dǎo)致EEG的空間分辨率有限。與此相對,，因?yàn)樯窠?jīng)磁場在穿過頭部組織時較少受到干擾,，使得MEG具有較高的空間分辨率。傳統(tǒng)的MEG通過利用超導(dǎo)量子干涉器件（SQUID）來測量神經(jīng)元產(chǎn)生的磁場,，而低溫SQUID傳感器通常需要在使用液氦制造的溫度為7K的環(huán)境中工作,。為了保持低溫,，需要使用堅(jiān)硬容器杜瓦瓶來存儲液氮，因而在實(shí)際應(yīng)用時,，SQUID傳感器通常被固定在頭盔內(nèi),，且傳感器與頭皮之間至少有約為2厘米的距離。

　　近年來,，研究人員已研制出了12.4mm × 16.6mm × 24.4mm的小尺寸光泵磁強(qiáng)計(jì)（OPM）并實(shí)現(xiàn)了商業(yè)化,。OPM傳感器可以在室溫下工作，并可以靈活地放置在靠近頭皮的地方,，目前已應(yīng)用于神經(jīng)磁信號的檢測,。過往基于OPM的MEG研究，主要涉及到與聽覺誘發(fā)場（AEF）,、視覺處理,、體感處理、運(yùn)動處理和語言功能有關(guān)的各種大腦活動的測量,。

　　據(jù)麥姆斯咨詢報道,，近期，來自日本金澤大學(xué)（Kanazawa University）等機(jī)構(gòu)的研究人員開發(fā)了一個OPM-MEG系統(tǒng),，通過使用六個OPM傳感器來檢測來自顳葉的聽覺大腦反應(yīng),。研究人員對受試者進(jìn)行聽覺純音測試的同時對OPM-MEG信號進(jìn)行記錄，證實(shí)了OPM傳感器可以檢測到AEF,。此外,，研究人員以40Hz的頻率提供重復(fù)聽覺刺激，證明了OPM可以通過測算ERSP和ITPC可靠地檢測40Hz ASSR,。

　　圖1 設(shè)置在磁屏蔽室的光泵磁強(qiáng)計(jì)（OPM）傳感器陣列和測量裝置

　　具體來看,，研究人員首先向受試者發(fā)送純音脈沖，并測算AEF,，以確認(rèn)所開發(fā)的OPM傳感器陣列可以檢測到大腦聽覺活動,。測試結(jié)果表明，可以觀測到由六個OPM傳感器檢測到的清晰AEF信號,。圖2a展示了六個傳感器檢測到的22個受試者的總平均AEF分布,，結(jié)果顯示，覆蓋頭皮T3點(diǎn)位的中心傳感器檢測到了最大強(qiáng)度的AEF,。圖2b顯示了清晰的M50和M100磁反應(yīng)組分波,，其中，M50組分波的出現(xiàn)時間約為43ms（42.91±6.12ms）,，而M100組分波的出現(xiàn)時間約為86ms（86.27±7.34ms）,。圖2c給出了基線周期（以聽覺刺激開始時間為基準(zhǔn)，浮動范圍為,？110ms~?100ms）,、M50組分波（40~50ms）和M100組分波（80~90ms）的拓?fù)鋱D模式。從圖中可以發(fā)現(xiàn),，M50組分波和M100組分波的拓?fù)錁O性相反,。

　　圖2 在聽覺純音測試時由光泵磁強(qiáng)計(jì)（OPM）傳感器記錄的聽覺誘發(fā)場（AEF）及其拓?fù)浞植?/p>

　　接著，研究人員以40Hz的頻率對受試者進(jìn)行持續(xù)時間為1s的聽覺音串刺激,，以研究調(diào)制的聽覺皮層伽馬帶的活動,。然后，對事件相關(guān)場,、時頻特征（TFR）和ITPC進(jìn)行測算來研究40Hz ASSR,。

　　圖3 40Hz聽覺穩(wěn)態(tài)反應(yīng)期間的總平均波形和時頻特征（TFR）

　　此外，研究人員通過分析ITPC研究了40Hz ASSR的相位同步性,。圖4顯示了每個OPM傳感器的ITPC結(jié)果,。結(jié)果發(fā)現(xiàn)各試驗(yàn)在40Hz有很強(qiáng)的相位鎖定。

　　圖4 40Hz ASSR試次間相位一致性（ITPC）結(jié)果

　　總體而言,，在這項(xiàng)研究中,，科研人員使用光泵磁強(qiáng)計(jì)（OPM）傳感器測量了健康受試者的AEF和40Hz ASSR。據(jù)相關(guān)研究表明,，AEF的潛伏期和/或振幅與兒童發(fā)育和神經(jīng)發(fā)育障礙有關(guān),。而40Hz ASSR具有較高的測試-再測試結(jié)果的可靠性，并被認(rèn)為是神經(jīng)生理障礙（如精神分裂癥,、雙相情感障礙和自閉癥譜系障礙）的有用指標(biāo),，因此，40Hz ASSR可能是兒童發(fā)展和臨床研究的有效工具,。因而,，研究人員提出的基于OPM傳感器的40Hz ASSR研究將為未來兒童發(fā)展、臨床實(shí)踐和腦機(jī)接口的研究提供基礎(chǔ),。

更多信息可以來這里獲取==>>電子技術(shù)應(yīng)用-AET<<