摘要

重要性:慢性疲勞綜合征(CFS)是一種慢性疾病，會導致相當大範圍的認知缺陷。對這些缺陷的程度和性質的準確和可獲取的測量可以幫助醫療保健提供者和研究人員診斷這種疾病，選擇幹預措施和跟蹤治療效果。在這裏，我們提出一個病例的中年男子被診斷為慢性疲勞綜合症開始後，典型的病毒性疾病。

觀察:對閉眼3分鍾的19通道qEEG進行LORETA源密度測量。用於分析數據的技術被描述，以及在這個數據集中發現的放鬆管製的假設影響。幾乎所有CFS患者(>90%)都抱怨有認知缺陷，如思維緩慢、閱讀理解困難、學習和記憶能力下降以及整體感覺處於“霧中”。因此，與其他區域的連接(功能連接)可能會受到損害;這種功能障礙可能是CFS認知能力下降的原因之一。在這裏，該患者的功能連接網絡被充分放鬆，導致上述症狀。

結論及意義:本病例報告為CFS患者的認知缺陷提供了一些可能的解釋，從腦功能網絡的角度增加了我們對CFS的理解。目前使用源密度分析或qEEG連通性分析診斷CFS認知障礙的報道較少。雖然沒有絕對的門檻來建議醫生何時進行這種分析，但他或她決定是否使用這些工具的基礎應該是臨床判斷和經驗的功能。這些分析可能有助於臨床診斷，症狀管理，治療反應，並可以提醒醫生何時幹預可能是必要的。

關鍵字

qEEG;LORETA;來源分析;慢性疲勞綜合征;相位滯後;相移;階段重置;階段;一致性;認知障礙

簡介

慢性疲勞綜合征(CFS)是一種主要的健康狀況，與許多身體係統失調有關，包括超過90%的患者存在嚴重的認知缺陷，影響了全球超過1700萬人，僅在美國就有大約100萬人[1-3]。因此，慢性疲勞綜合症給社會帶來了巨大的經濟負擔，患者的生活質量大大降低，發病率也很高。與此形成對比的是，對這種疾病的神經心理學研究基礎相對稀少，僅通過神經心理學測試[6]和其他類型的神經成像技術[8]記錄了適度水平的認知缺陷[5-7]。然而，這些測試和成像報告確實顯示了一些涉及注意力和注意力、記憶和信息處理速度的缺陷[6,8-10]，盡管患者報告的損害程度和類型比研究文獻報道的要高得多。

具有高時間分辨率的神經動力學測量可以與MRI、PET和SPECT圖像共同注冊，提供腦神經活動的毫秒分析，這可以很容易地與使用其他方式的研究進行比較。qEEG/LORETA測量是捕獲這種毫秒時間尺度活動的唯一方式[11-13]。要更徹底地理解神經認知障礙中的認知缺陷，需要描述發生在神經振蕩中的毫秒級的快速耦合[14,15]。使用LORETA (qEEG信號源分析)[16]，空間分辨率約為1-3厘米，在qEEG中空間分辨率約為1立方厘米[17]。fMRI的最大空間分辨率略小於1 cm，僅略高於qEEG或LORETA[16,18,19]。qEEG或LORETA的優點是成本大大降低，時間分辨率大大提高[11,18,20]。用於連通性分析的qEEG測量缺乏LORETA源分析的空間分辨率，但具有相同的時間分辨率，提供了廉價且易於解釋的腦功能[20]。

qEEG和eLORETA測量[21-24]發現CFS的額葉和邊緣葉區域廣泛的雙側部分的δ源(1-4 Hz)明顯放鬆，後頂葉區域的β活動放鬆。這些大腦區域皮質低激活的共同出現為有關患者症狀的神經生物學基礎提供了經驗證據，包括高級腦功能受損。[22]研究發現，基於每個參與者的腦電圖，在8-12 Hz頻段內計算的峰值α頻率(PAF)的表麵qEEG效應表明，與對照組相比，CFS患者整個皮層的PAF顯著降低58%以上(11個電極位點，p < 0.05)。這些發現與先前關於認知障礙患者丘腦皮質連接效率降低的報道一致[25-30]，並提示EEGPAF測量可能對患者具有診斷和預後價值[31,32]。現在有必要更好地捕捉動態關係，以理解已經發現CFS缺陷的一些認知領域。

人類大腦通過在毫秒內變化的連續信息流來創造意義、認知和知覺，然後根據現有的感官信息評估這些期望的匹配和不匹配[13,15,33,34]。這個過程基於之前的經驗(記憶、學習曆史)和基因，產生了預期。當一個新事件發生後，網狀結構興奮，從而促進皮層的興奮性活動時，就會產生注意力和興奮[35,36]。在注意過程中，大腦首先過濾掉無關信息，然後繼續處理相關信息[37-39]。這種類型的簡化決策對於在世界上運作是必不可少的。當這一過程在疾病或損傷中受到損害時，由於有限的資源分配效率，就會產生注意力缺陷、焦慮問題和其他消極狀態。這種開關動態被稱為相位重置——節律模式的相移和相鎖——形成了支持正常大腦功能的穩態。該係統內穩態的不穩定或破壞與病理相關，如自閉症[40]，癲癇[41]，認知缺陷[42]和創傷性腦損傷[43]。

文獻綜述表明，該係統被稱為腦電圖相幹性(一種整體功能連通性測量)，與自發腦電圖中被相移中斷的鎖相混合有關，通過相位重置同步機製(相移和鎖相持續時間)運作[44-49]。在執行任何行為或認知任務期間，這些基本的大腦機製在網絡節點上以不同的頻率持續運行。Canavier和他的同事[50,51]證明，相位重置(鎖相後移相)通過相互連接、相位耦合的大腦區域之間的協調來代表我們的思想、感覺和行動。更重要的是，Frey和同事[51]證明了相位重置對人類認知的影響，尤其是在臨床疾病中。因此，相位重置(相移和相鎖)是構成上述周期生理基礎的基本大腦機製。

相位重置由兩個主要的生理過程組成[29,51]。鎖相在100-600毫秒的時間內同步跨域或網絡的數百萬個神經元。然後相移釋放鎖定的同步並招募一組新的神經元[17,40,51,52]。相移分配所有可用的神經元來執行給定的功能，通常在40到80毫秒之間變化。較長的鎖相周期已被發現與智力呈負相關，因為承諾神經元的短暫增加會導致神經元的短暫減少，而相移已被證明與智力呈正相關[52,53]。以下病例報告探討了使用qEEG/LORETA對CFS患者進行上述審查的幾個問題。我們假設，我們會看到整體的、全球性的放鬆管製，特別是在額葉、額頂葉和顳葉，以及在邊緣中心，如前扣帶，以及表麵連接中斷。

個案報告

一名43歲男性患者被診斷為既往CFS，應其要求采用qEEG/LORETA進行評估。該患者已被他的醫生診斷為慢性疲勞綜合症，使用德保羅症狀量表，並符合加拿大臨床病例定義。患有慢性疲勞綜合症的人通常報告多種認知問題，包括多種類型的記憶問題(工作記憶、元記憶、外顯記憶、長期存儲和檢索等)，學習能力下降，思維變慢，導航困難(許多人不會開車)，注意力和注意力問題以及一般的整體警警性下降，即“認知霧”。這個人有這些類型的神經認知障礙，以及其他經典的CFS症狀，如運動後不適和睡眠障礙。這項研究獲得了德保羅大學的IRB批準。

使用Neuroguide軟件(版本2.7.4)記錄3分鍾閉眼靜息腦電圖，並根據國際10/20電極放置係統定位19通道電帽(electrocap International, Easton, OH)。電極參考阻抗低於5k歐姆的連接耳，數據分析中使用連接耳蒙太奇。數據采集使用Discovery 24E放大器(BrainMaster Technologies, Bedford, OH)，采樣率為256Hz，低通濾波器為60Hz。然後使用Neuroguide軟件進行離線分析，在“目測”數據集中尋找數據中任何類型的嚴重異常後，使用自動檢測和排除包含任何肌肉、睡意和運動偽影的epoch。在人工工件去除自動處理後，對原始數據進行重新檢查。從記錄中選擇了2分37秒的無偽影數據，超過了獲得0.90的高可靠性係數所需的40秒最小值。神經指南還用於計算每個記錄中每個電極部位的可靠性係數;半分和重測信度係數均保持在0.95以上。在檢查qEEG測量後，我們計算LORETA來定位頭皮EEG活動的深層皮層源，並與qEEG規範進行比較。

本病例報告概述了CFS的皮質源效應。首先，LORETA源分析顯示了2Hz (delta)的異常源密度(圖1)，表明與影響注意力、喚醒和最近通過丘腦皮層網絡操作的與抑鬱[54]正交的更大的心理疼痛相關的大規模皮層整合相關的皮質激活的整體降低。值得注意的是，所有層次的意識(包括睡眠/昏迷)都是在緩慢的皮層電位中形成的(我們發現所有節奏都顯著下降，1-30Hz，但這裏隻出現delta 2Hz和beta 12-15Hz)，從而導致覺醒、注意力、處理速度、整合和其他認知過程的整體缺陷[11,30]。我們假設，這種整體的覺醒降低可能有助於CFS中經常報道的腦霧狀態。其次，表麵qEEG連通性分析表明，每秒相位重置率高於beta(圖2)，產生的信息傳輸在新皮層局部和遠程電路中被解除控製。對於相移和鎖相持續時間，當這兩個過程都顯著縮短時，分配給後續鎖相周期的神經元資源就更少了。這些流程在該數據中進行了身份驗證(圖2);即，過快的相移緊隨過短的鎖相，這在其他地方已被證明會導致作為時間函數的低效率。

結論

我們的案例研究證實了導論中回顧的皮層失調模式。此外，由於相移/鎖定持續時間的兩個周期都明顯較短，這可能有助於相位重置率的增加，這也可以在我們的數據中看到。相位重置解除管製——相位鎖定時間太短，相位重置發生得太頻繁——似乎與ME和CFS文獻中發現的相關較低的信息處理速率和反應時間一致。這些放鬆管製的狀態代表了大腦在非最佳功能時的狀態，使其在大多數類型的信息處理功能中效率低下，無論是執行功能、記憶、感知推理還是信息處理速度。當鎖相明顯低於正常時，就像在這個數據集中一樣，大腦維持資源承諾以調節不同功能的能力嚴重受損。該數據中的相移持續時間也不活躍，這意味著被招募來執行功能的神經元明顯少於正常情況。這裏的結果表明，語言理解、執行功能、感知推理、處理速度和記憶都變慢了，這些加起來就是認知障礙。

圖1:CFS病例的LORETA電流源密度結果顯示，delta在2hz和beta (12- 15hz)的電流密度普遍下降，顯示大腦功能的整體下降(藍色)。較高的頻率(beta)已被證明是delta頻率的函數。換句話說，局域振蕩受到全局腦動力學的持續影響(Buzsaki, 2006)。

圖2:表麵qEEG連接拓形圖顯示了CFS病例中相位重置的3個方麵:每秒z值重置，相移持續時間和鎖相持續時間。所有三個指標都被發現在beta (12-25 Hz)顯著偏離正常。紅色表示高於3個標準差，藍色表示低於3個標準差。快速相位重置結合較短的相移和相鎖周期表明了神經元資源分配的整體下降和低效的信息處理速度

慢性疲勞綜合症患者通常報告說，發病前的功能比發病後的功能更有效、更快、更複雜。不幸的是，由於患者報告和研究結果之間的鮮明對比，在這一人群中認知障礙的測量普遍缺乏一致性。這種情況助長了一種錯誤的觀念，即慢性疲勞綜合症患者所麵臨的認知缺陷是由心理和情感因素造成的，很少或沒有生理病理[55]，從而阻礙了前進。使用qEEG/ LORETA方法可以提供一種工具，通過三維分析發生在大腦內的表層和深層電流源，可以驗證患者的症狀和抱怨[56- 58]。這項研究隻涉及了一名患者，所以在有更大的樣本重複之前，結果需要被認為是初步的。

確認

我們感謝琳達·克拉克慷慨地為我們提供經濟支持

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條信息

文章類型:病例報告

引用:Zinn ML, Zinn MA, Jason LA (2016) qEEG / LORETA在評估慢性疲勞綜合征患者的神經認知障礙:一個病例報告。clinin Res Open Access 2(1): doi http://dx.doi.org/10.16966/2469-6714.110

版權:©2016 Zinn ML，等。這是一篇開放獲取的文章，根據創作共用署名許可的條款發布，允許在任何媒介上不受限製地使用、分發和複製，前提是要注明原作者和來源。

出版的曆史:

收到日期:2016年1月14日

接受日期:2016年1月27日

發表日期:1月30日