論文題目：

中文翻譯：自閉癥高危嬰兒面部敏感N290 ERP成分的皮層源分析

發(fā)表時(shí)間：2022年8月

發(fā)表網(wǎng)址：https://doi.org/10.3390/brainsci12091129

本研究使用個(gè)體頭模型，并將其應(yīng)用于源數(shù)據(jù)分析，檢查了患有高風(fēng)險(xiǎn)自閉癥譜系障礙 (ASD) 嬰兒的面孔敏感性 N290 事件相關(guān)電位 (ERP) 的神經(jīng)基礎(chǔ)。其中包括患有 ASD (ASIBs) 的嬰兒同胞和患有脆性 X 綜合征 (FXS) 的嬰兒。首先選擇被試的個(gè)體頭模，當(dāng)被試自己的 MRI 不可用時(shí)，使用特定于組的頭模型。這些結(jié)果為 ASD 高風(fēng)險(xiǎn)和低風(fēng)險(xiǎn)嬰兒以及病因不同的高風(fēng)險(xiǎn)群體的面部處理過(guò)程中獨(dú)特的神經(jīng)激活模式提供了證據(jù)。在與專門(mén)的面部處理最相關(guān)的大腦區(qū)域中，所有嬰兒對(duì)面部的激活程度都高于玩具刺激條件。患有 FXS 的嬰兒在所分析的腦區(qū)中都顯示出更高水平的面部激活，而 ASIB 則顯示出更溫和的激活水平。目前的研究結(jié)果證明了特定組頭部模型對(duì)于 ASD 高風(fēng)險(xiǎn)嬰兒的準(zhǔn)確皮層源分析的重要性。
 

實(shí)驗(yàn)被試

57名12個(gè)月大的嬰兒，其中包括21名 ASIB（N = 18名男性）、15名 FXS 嬰兒（N = 8名男性）和21名正常發(fā)育的 LRC 嬰兒（N = 16名男性）。只有完成結(jié)構(gòu) MRI 記錄的 ASD 高風(fēng)險(xiǎn)嬰兒（即 8名 ASIB 和 11名 FXS 嬰兒）才被納入頭部模型比較。
 

到達(dá)嬰兒發(fā)育實(shí)驗(yàn)室后，嬰兒佩戴EGI Hydrocel高密度網(wǎng)狀電極帽。他們被安置在父母的膝上，在顯示器前進(jìn)行刺激呈現(xiàn)。攝像機(jī)位于顯示器上方，以記錄被試的觀看行為。ERP刺激呈現(xiàn)500毫秒，在刺激呈現(xiàn)之間存在500-1500毫秒的隨機(jī)間隔。
 

從嬰兒腦成像研究 (IBIS) 中獲得了另外 77 個(gè)結(jié)構(gòu) MRI。其中 53 份掃描來(lái)自 12 個(gè)月大的 ASIB，24 份掃描來(lái)自 12 個(gè)月大的 FXS 嬰兒。在從嬰兒 ASIB 獲得的 53 次掃描中，27 次來(lái)自后來(lái)被診斷患有 ASD 的嬰兒，26 次來(lái)自未被診斷患有 ASD 的嬰兒。具有 FXS 的 IBIS 參與者并未全部接受 ASD 測(cè)試，因此我們沒(méi)有他們的數(shù)據(jù)結(jié)果。從嬰兒 ASIB 收集的所有 53 次掃描用于創(chuàng)建 IBIS-ASIB 頭部模型，從患有 FXS 的嬰兒收集的所有 24 次掃描用于創(chuàng)建 IBIS-FXS 頭部模型。為 IBIS 提供掃描的嬰兒未參與本研究的 ERP 或 MRI 部分
 

圖 1概述了 EEG 和 MRI 數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)處理流中的主要步驟。成像數(shù)據(jù)在個(gè)人（即，頭部模型是從個(gè)體被試的 MRI 創(chuàng)建以用于他們的數(shù)據(jù)）和組（即，頭部模型是從 MRI 組的平均值創(chuàng)建）級(jí)別進(jìn)行處理。
 

12 個(gè)月大嬰兒的電極位置是通過(guò)拍攝被試頭部的 EEG 網(wǎng)絡(luò)照片并匹配與基準(zhǔn)位置相關(guān)的電極和平均 MRI 模板上的基準(zhǔn)來(lái)確定的。剩余的電極位置是根據(jù)它們與 EGI Hydrocel 網(wǎng)狀電極帽上的基準(zhǔn)電極的連接來(lái)估計(jì)的。12 歲和成人平均模板的電極位置來(lái)自電極定位測(cè)量系統(tǒng)的測(cè)量。該系統(tǒng)將網(wǎng)絡(luò)的照片數(shù)字化并將其轉(zhuǎn)換為電極放置。電極放置與 MRI 共同注冊(cè)，平均，并放置在相應(yīng)的平均 MRI 模板上。
 

示意圖，非文章圖

圖 2. 6 個(gè)月大的平均年齡在適當(dāng)模板上顯示的感興趣區(qū)域 (ROI)
 

皮層源分析

使用被試自己的 MRI 頭部模型（如果可用）和最佳替代品（當(dāng)頭部模型不可用時(shí)）完成 N290 ERP 數(shù)據(jù)的皮層源分析。在頂枕電極附近的電極（PO7：59、65、66；PO8：84、90、91；PO9：64、65、68、69；PO10：89、90、94、95）、頂葉（P7：51、58、59；P8：91、96、97；P9：57、58、63、64；P10：95、96、99、100）和顳葉– 頂葉（TP7：46、50、51；TP8：97、101、102；TP9：50、56、57；TP10：100、101、107）電極。使用定制的 MATLAB 腳本來(lái)識(shí)別 N290 對(duì)于每個(gè)刺激條件的最大振幅點(diǎn)

結(jié)論

目前的研究結(jié)果支持適當(dāng)?shù)念^部模型對(duì)準(zhǔn)確的皮層源分析的重要性。與嬰兒ASIB 和FXS的ERP數(shù)據(jù)的比較進(jìn)一步表明，獨(dú)特的被試群體需要獨(dú)特的頭部模型。ASD 高風(fēng)險(xiǎn)嬰兒的病因不同組在大腦結(jié)構(gòu)和功能方面彼此不同，這是確定合適的頭部模型時(shí)的重要考慮因素。N290的皮層源分析顯示，無(wú)論風(fēng)險(xiǎn)如何，所有被試組都對(duì)面孔有特異性。在與面部處理最密切相關(guān)的ROI中，包括中梭狀回在內(nèi)的對(duì)面部的激活程度更高。但是，在高風(fēng)險(xiǎn)人群中發(fā)現(xiàn)了激活的細(xì)微差異，包括在患有 FXS 的嬰兒中檢查的所有 ROI 的面部激活增加，以及ASIB中的 ROI 激活水平有所減弱。該領(lǐng)域的持續(xù)研究對(duì)于促進(jìn)更多地了解與神經(jīng)發(fā)育障礙（包括 FXS 和 ASD）中的社會(huì)信息處理相關(guān)的皮層發(fā)育非常重要。

為當(dāng)前研究創(chuàng)建的模板可供臨床和實(shí)驗(yàn)研究人員使用。已提供的平均模板包括 T1W 頭、T2W 頭、T1W 大腦和 T2W 大腦。還提供特定年齡的模板。模板卷以 NIFTI 格式存儲(chǔ)在 nitrc.org 上。訪問(wèn)說(shuō)明可在線獲取（http://jerlab.psych.sc.edu/neurodevelopmentalmridatabase，于 2022 年 7 月 12 日訪問(wèn)），如有興趣，請(qǐng)聯(lián)系 John E. Richards ( richards-john@sc.edu )。該研究的 ERP 數(shù)據(jù)可在國(guó)家自閉癥研究數(shù)據(jù)庫(kù)（NDAR，https ://nda.nih.gov，2022年 7 月 12 日訪問(wèn)）上獲得。

參考文獻(xiàn)：

Guy, M.W.; Richards, J.E.; Roberts, J.E. Cortical Source Analysis of the Face Sensitive N290 ERP Component in Infants at High Risk for Autism. Brain Sci. 2022, 12, 1129. https://doi.org/10.3390/brainsci12091129

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