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    急性高原低氧對(duì)靜息態(tài)腦電功率的影響研究進(jìn)展

    2017-11-01 07:04:10韓布新
    中國(guó)全科醫(yī)學(xué) 2017年29期
    關(guān)鍵詞:習(xí)服電功率靜息

    劉 冰,韓布新,安 心,王 妍*

    ·新進(jìn)展·

    急性高原低氧對(duì)靜息態(tài)腦電功率的影響研究進(jìn)展

    劉 冰1,2,韓布新1,2,安 心1,2,王 妍1,2*

    靜息態(tài)腦電按照頻率分為5個(gè)主要頻段。高原低氧環(huán)境可使個(gè)體靜息態(tài)腦電的總功率降低,腦電活動(dòng)減弱;但腦電各頻段的功率變化各有其規(guī)律:靜息態(tài)腦電α波功率在急性低氧階段降低,后隨駐留時(shí)間延長(zhǎng)有增強(qiáng)趨勢(shì);初次習(xí)服高原環(huán)境者靜息態(tài)腦電β波功率增強(qiáng);靜息態(tài)腦電低頻δ波和θ波在模擬低氧環(huán)境中功率增強(qiáng),但在現(xiàn)實(shí)高原環(huán)境中減弱。未來(lái)的研究可在3個(gè)方面展開(kāi):一是使用多種認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)技術(shù)考察高原低氧環(huán)境中的認(rèn)知加工過(guò)程,二是探討海拔高度因素如何影響靜息態(tài)腦電功率,三是關(guān)注低海拔移民群體在長(zhǎng)期慢性低氧條件下的異常腦電功率變化。

    低氧;高原??;腦電波;綜述

    醫(yī)學(xué)上將海拔3 000 m以上地區(qū)界定為高原[1]。有“世界屋脊”之稱(chēng)的青藏高原約占我國(guó)國(guó)土面積的1/4,平均海拔4 000 m以上。隨著西部大開(kāi)發(fā)政策的實(shí)施,越來(lái)越多的人到青藏高原地區(qū)旅游、工作和生活[2]。從平原進(jìn)入高原地區(qū)后,為維持毛細(xì)血管內(nèi)血液與組織間必要的壓力階差,機(jī)體產(chǎn)生一系列代償性反應(yīng),如增加肺通氣量、紅細(xì)胞和血紅蛋白等來(lái)改善血氧循環(huán)和利用,以適應(yīng)高原低氧環(huán)境,這一適應(yīng)過(guò)程也稱(chēng)為習(xí)服[3]。部分對(duì)低氧反應(yīng)遲鈍者可能適應(yīng)不全而患急性高原病(acute mountain sickness,AMS)。

    空間維度方面,海拔高度越高,低氧對(duì)生理造成的影響越嚴(yán)重。進(jìn)入海拔2 100 m時(shí),人體血氧飽和度開(kāi)始驟降,少部分人可出現(xiàn)AMS的典型癥狀[4]。AMS在登上3 000 m以上地區(qū)后6~72 h的人群中最為常見(jiàn),發(fā)病率約為20%[5-6],臨床表現(xiàn)為心悸、胸悶、氣促、頭痛、厭食、惡心、乏力等。如不妥善處理,AMS可能會(huì)引發(fā)危及生命的高原肺水腫和高原腦水腫,并且海拔高度越高,患病的可能性越大[4]。在7 500 m高度,睡眠極度困難,人體將近不可能消化食物,高原肺水腫和高原腦水腫的發(fā)病率急劇增加[4,7]。

    時(shí)間維度方面,研究者根據(jù)人體血細(xì)胞比容的變化情況,將進(jìn)入高原地區(qū)的適應(yīng)過(guò)程分為急性、亞急性和慢性3個(gè)適應(yīng)階段[8]。進(jìn)入高原前3 d為急性適應(yīng)階段,機(jī)體通過(guò)增強(qiáng)心肺功能和增加血紅蛋白,提高對(duì)組織、細(xì)胞的供氧;此階段因血細(xì)胞比容增長(zhǎng)較快易致AMS;進(jìn)入高原3 d后至個(gè)體完全適應(yīng)高原環(huán)境為亞急性適應(yīng)階段,血細(xì)胞比容增長(zhǎng)放緩并穩(wěn)定,個(gè)體對(duì)高原環(huán)境形成持續(xù)、穩(wěn)定的適應(yīng)。適應(yīng)高原環(huán)境的時(shí)間長(zhǎng)短受海拔高度影響,海拔每增加1 000 m,人體多需要11.4 d來(lái)完全適應(yīng)[8]。比如,人體在海拔3 600 m的西藏自治區(qū)拉薩市大約需要40 d才能完全適應(yīng)高原環(huán)境。完全適應(yīng)高原環(huán)境后的慢性適應(yīng)階段,人體通過(guò)提高組織、細(xì)胞對(duì)氧的利用能力保持健康[3],如果個(gè)體血細(xì)胞比容過(guò)量增多則極易導(dǎo)致慢性高原病[8]。慢性高原病較少見(jiàn),主要發(fā)生在久居高原或少數(shù)世居海拔4 000 m以上者,且急性適應(yīng)階段和慢性適應(yīng)階段機(jī)體的代償機(jī)制不同,因此本文僅選取急性低氧階段的研究進(jìn)行綜述。

    高原地區(qū)最顯著的特點(diǎn)是低氧。人體大腦代謝旺盛、耗氧量大、對(duì)低氧的耐受性最低,因此中樞神經(jīng)系統(tǒng)對(duì)低氧尤為敏感[1]。早在20世紀(jì)50年代就有研究者使用靜息態(tài)腦電(EEG-resting state)技術(shù)開(kāi)展低氧對(duì)大腦影響的研究[9]。大腦皮質(zhì)神經(jīng)元的突觸后電位變化產(chǎn)生腦電波,按照是否有外界刺激分為自發(fā)腦電和誘發(fā)腦電。其中自發(fā)腦電能夠反映大腦內(nèi)在、固有的活動(dòng)模式。靜息態(tài)腦電技術(shù)可將神經(jīng)元的電生理活動(dòng)放大并連續(xù)記錄,且其無(wú)復(fù)雜的試驗(yàn)設(shè)計(jì),對(duì)受試者配合度要求不高,數(shù)據(jù)采集相對(duì)容易;因此在腦損傷、腦疾病的研究和治療中能夠提供有效指標(biāo),目前其主要應(yīng)用于腦疾病的輔助診斷及療效分析。研究發(fā)現(xiàn)多種精神疾病患者的靜息態(tài)腦電信號(hào)異常,如輕度認(rèn)知功能障礙[10]、阿爾茨海默病[11]、精神分裂癥[12]、抑郁癥[13]、癲癇[14]、注意力缺陷多動(dòng)障礙[15]。

    目前對(duì)靜息態(tài)腦電信號(hào)的處理以功率譜分析方法為主。靜息態(tài)腦電按照頻率從低到高可劃分為δ波(<4 Hz)、θ波(4~7 Hz)、α波(8~12 Hz)、β波(13~30 Hz)、γ波(>30 Hz)5個(gè)頻段[16]。功率譜分析通過(guò)傅立葉變換等方法將波幅隨時(shí)間變化的腦電波轉(zhuǎn)換為腦電功率隨頻率變化的譜圖,進(jìn)而計(jì)算上述某一頻段的絕對(duì)功率或相對(duì)功率。絕對(duì)功率(單位μV2)為某一頻段范圍內(nèi)腦電信號(hào)平均波幅的平方[17],相對(duì)功率為某一頻段的絕對(duì)功率與腦電全部頻段絕對(duì)功率的比值[18]。波幅(單位μV)的大小反映了靜息態(tài)腦電功率的大小,即靜息態(tài)腦電活動(dòng)的強(qiáng)弱。波幅越大,腦電功率越大,活動(dòng)越強(qiáng)。研究發(fā)現(xiàn)高原低氧環(huán)境中個(gè)體的靜息態(tài)腦電功率減小,腦電活動(dòng)減弱[19]。而腦電不同頻段反映了大腦不同的功能性加工過(guò)程[20-21],某一頻段靜息態(tài)腦電活動(dòng)的異常,可能是某項(xiàng)功能性加工過(guò)程發(fā)生變化的表現(xiàn)。因此本文分頻段綜述急性高原低氧對(duì)靜息態(tài)腦電功率的影響,以期發(fā)現(xiàn)高原低氧環(huán)境下個(gè)體靜息態(tài)腦電活動(dòng)的變化規(guī)律,并對(duì)未來(lái)的研究方向提出見(jiàn)解。

    1 急性高原低氧對(duì)靜息態(tài)腦電各頻段功率的影響

    1.1 急性低氧階段α波的活動(dòng)先減弱后增強(qiáng) 大多數(shù)健康成年人安靜、閉眼時(shí)α波占主導(dǎo)地位,平均波幅30~50 μV。困倦、睡眠或睜眼進(jìn)行思維活動(dòng)時(shí),α波的波幅減小,活動(dòng)減弱[22]。發(fā)育過(guò)程中α波隨腦發(fā)育的成熟或年齡的增長(zhǎng)而變化,青少年α波的數(shù)量逐漸增多,頻率也逐漸提高,至成年趨于穩(wěn)定,到老年后α波活動(dòng)逐漸減弱。因此,α波的頻率、波幅和腦區(qū)分布等因素是反映大腦功能狀態(tài)的重要指標(biāo)。α波占優(yōu)勢(shì)時(shí),人的意識(shí)清醒、身體放松。這種狀態(tài)下身心能量消耗最少,腦部相對(duì)獲得較高的能量,思維活動(dòng)更加快速、順暢[23]。

    多數(shù)研究發(fā)現(xiàn),初到高原1周內(nèi)的急性低氧者靜息態(tài)腦電中α波功率降低,活動(dòng)減弱[24-30](見(jiàn)表1)。例如在模擬艙內(nèi)模擬3 000 m海拔高度時(shí),盡管受試者主觀報(bào)告未察覺(jué)到模擬艙內(nèi)氣壓及含氧量降低,其靜息態(tài)腦電頻率中10~11 Hz頻段的功率仍然降低,而當(dāng)模擬海拔高度依次增加至4 000、5 000、6 000 m時(shí),功率降低的頻率范圍逐漸擴(kuò)大到整個(gè)α頻段(8~12 Hz),故α波活動(dòng)減弱是低氧最初階段的一個(gè)重要特征性表現(xiàn)[24],且其減弱的大小受海拔高度的影響。在現(xiàn)實(shí)高原環(huán)境中研究者也發(fā)現(xiàn)相同的結(jié)果:受試者到達(dá)海拔3 600 m的拉薩市32~38 h,額葉、頂葉及枕葉的α波功率均降低,推測(cè)為α波對(duì)低氧敏感所致[25]。

    α波活動(dòng)隨高原駐留時(shí)間延長(zhǎng)而增強(qiáng)。追蹤研究發(fā)現(xiàn),α波的相對(duì)功率在初到高原第7天減弱但未達(dá)到顯著水平,駐留1個(gè)月時(shí)則增強(qiáng)[30]。

    表1 高原低氧對(duì)靜息態(tài)腦電α波功率影響的試驗(yàn)總結(jié)Table 1 Impact of high altitude hypoxia on alpha wave power of EEG-resting state

    注:AMS=急性高原病

    α波是大腦在安靜休息時(shí)的主要節(jié)律,但并不意味此時(shí)大腦空載運(yùn)行[23]。α波反映了大腦皮質(zhì)間、丘腦-皮質(zhì)間的廣泛聯(lián)系[31],可能與某些自上而下的加工過(guò)程相關(guān)[32]。健康受試者閉眼進(jìn)行創(chuàng)造性思考[33]和冥想[34]時(shí)靜息態(tài)腦電α波活動(dòng)增強(qiáng),而抑郁癥[35]及精神分裂癥患者[36]同處于低氧環(huán)境者一樣,靜息態(tài)腦電中α波活動(dòng)減弱,故此種減弱是低氧所致中樞神經(jīng)系統(tǒng)功能異常的生理表現(xiàn)[30]。

    高原低氧者靜息態(tài)腦電α波先減弱后增強(qiáng)的趨勢(shì)與對(duì)高原低氧環(huán)境的生理習(xí)服過(guò)程大體一致。軍用標(biāo)準(zhǔn)《高原習(xí)服評(píng)價(jià)指標(biāo)與方法》(GJB 4301-2002)標(biāo)明,到高原地區(qū)滿(mǎn)7 d且測(cè)試人體呼吸、脈搏等達(dá)到一定范圍即可稱(chēng)為完成初步習(xí)服。在完成初步習(xí)服之前,因紅細(xì)胞計(jì)數(shù)增長(zhǎng)較快易患AMS,這一階段與α波活動(dòng)減弱相對(duì)應(yīng)。駐留高原地區(qū)滿(mǎn)1個(gè)月且呼吸、脈搏、血壓恢復(fù)至參考范圍,紅細(xì)胞計(jì)數(shù)及血紅蛋白增加到一定數(shù)量后趨于穩(wěn)定,則完成基本習(xí)服。此時(shí)血細(xì)胞比容達(dá)到最優(yōu)水平,完成了對(duì)高原環(huán)境持續(xù)、穩(wěn)定的適應(yīng)[37]。ZHAO等[30]的試驗(yàn)結(jié)果表明在完成基本習(xí)服之前,α波活動(dòng)增強(qiáng)。

    1.2 初次習(xí)服高原低氧環(huán)境的個(gè)體靜息態(tài)腦電中與注意功能相關(guān)的β波功率增強(qiáng) 健康成年人在清醒狀態(tài)時(shí)大腦主要節(jié)律為β波,平均波幅5~30 μV,主要集中于中央?yún)^(qū)和額區(qū)。β波增多使人注意力集中,對(duì)周?chē)挛锩舾?,可隨時(shí)應(yīng)對(duì)外界環(huán)境的變化[38]。

    高原低氧對(duì)靜息態(tài)腦電β波功率的影響尚有爭(zhēng)議[25,29-30,39](見(jiàn)表2)。短時(shí)暴露在低氧環(huán)境中,多數(shù)研究認(rèn)為靜息態(tài)腦電β波活動(dòng)增強(qiáng)[39],而GRITTI等[25]的結(jié)果相反:在3 600 m進(jìn)行測(cè)試時(shí)研究者發(fā)現(xiàn)受試者靜息態(tài)腦電β波功率比低海拔初測(cè)時(shí)降低;4 300 m再次測(cè)試時(shí),靜息態(tài)腦電β波功率顯著增強(qiáng),但仍低于基線水平。產(chǎn)生差異的原因可能在于選擇的受試者:GRITTI等[25]試驗(yàn)的受試者為5名馬拉松運(yùn)動(dòng)員,均報(bào)告有過(guò)在高原地區(qū)訓(xùn)練的經(jīng)歷,參加試驗(yàn)時(shí)不是初次習(xí)服高原低氧環(huán)境。而初次習(xí)服高原低氧環(huán)境的受試者靜息態(tài)腦電β波活動(dòng)增強(qiáng)[29,39]。

    表2 高原低氧對(duì)靜息態(tài)腦電β波功率影響的試驗(yàn)總結(jié)Table 2 Impact of high altitude hypoxia on beta wave power of EEG-resting state

    β波與注意功能相關(guān)。例如,靜息態(tài)腦電β波活動(dòng)較強(qiáng)的老年受試者視覺(jué)注意任務(wù)成績(jī)與年輕人相當(dāng),而靜息態(tài)腦電β波活動(dòng)較弱者比年輕人差[40]。而吸食可卡因者[41]及失眠癥患者[42]的靜息態(tài)腦電β波活動(dòng)均增強(qiáng)。靜息態(tài)腦電β波活動(dòng)較強(qiáng)者在隨后注意相關(guān)任務(wù)中的正確率更高,而靜息態(tài)腦電α波活動(dòng)較強(qiáng)者則表現(xiàn)較差[43]。結(jié)合上述研究推測(cè),同吸食可卡因者及失眠癥患者靜息態(tài)腦電β波活動(dòng)增強(qiáng)類(lèi)似,初次到達(dá)高原地區(qū)者的靜息態(tài)腦電β波活動(dòng)增強(qiáng),是大腦皮質(zhì)興奮性增強(qiáng)、過(guò)度警覺(jué)的表現(xiàn);人在低氧環(huán)境中常出現(xiàn)頭痛、多言、失眠,難以恢復(fù)至安靜的休息狀態(tài)。

    1.3 登高速度影響低氧環(huán)境中靜息態(tài)腦電δ波和θ波的變化 δ波和θ波頻率較低,又稱(chēng)慢波。兒童或成年人處于深度睡眠狀態(tài)時(shí)可觀察到靜息態(tài)腦電δ波,廣泛分布于大腦額葉區(qū)和顳葉區(qū)。清醒狀態(tài)下健康成年人靜息態(tài)腦電δ波成分較少。工作記憶負(fù)荷[44]、語(yǔ)言處理[45]等任務(wù)中靜息態(tài)腦電δ波的活動(dòng)會(huì)產(chǎn)生變化,而睡前服用咖啡因者及抑郁癥患者在睡眠狀態(tài)時(shí)靜息態(tài)腦電δ波活動(dòng)均減弱[46-47]。

    嬰兒和兒童的腦電信號(hào)中可觀察到靜息態(tài)腦電θ波,主要散見(jiàn)于顳部;隨年齡增長(zhǎng)其靜息態(tài)腦電θ波逐漸減少。成年人在疲勞或睡眠狀態(tài)下會(huì)呈現(xiàn)靜息態(tài)腦電θ波,平均波幅10~30 μV,老年人也可在清醒的狀態(tài)下觀察到靜息態(tài)腦電θ波。記憶[48]、決策[49]、注意[50]等相關(guān)任務(wù)中均發(fā)現(xiàn)靜息態(tài)腦電θ波活動(dòng)增強(qiáng)。

    高原低氧影響靜息態(tài)腦電δ波和θ波的變化見(jiàn)表3、表4。在現(xiàn)實(shí)高原環(huán)境中,研究者均發(fā)現(xiàn)靜息態(tài)腦電δ波和θ波活動(dòng)的減弱[25,30];而在模擬高原低氧環(huán)境的模擬艙中,靜息態(tài)腦電δ波和θ波活動(dòng)則增強(qiáng)[27-28]。

    模擬低壓低氧的模擬艙中的試驗(yàn)和現(xiàn)實(shí)高原低氧環(huán)境中的試驗(yàn)使較低頻率的慢波δ波和θ波變化趨勢(shì)不同,原因可能與登高速度有關(guān)。影響人的高原習(xí)服過(guò)程除海拔高度、停留時(shí)間、機(jī)體狀況、營(yíng)養(yǎng)情況等因素外,還有登高速度。進(jìn)駐高原的速度越快,生理反應(yīng)越強(qiáng)烈,越易發(fā)生AMS[37]。模擬艙常用以模擬在高原地區(qū)快速部署部隊(duì)或旅客乘飛機(jī)到達(dá)高原地區(qū)等情景,模擬艙按照一定的上升速率上升至模擬海拔高度,此過(guò)程持續(xù)20~30 min,而現(xiàn)實(shí)環(huán)境中從平原地區(qū)到達(dá)高原地區(qū)通常需要數(shù)小時(shí)甚至數(shù)天。因此推測(cè)慢波對(duì)登高速度(即氧氣的變化)更為敏感。

    表3 高原低氧對(duì)靜息態(tài)腦電δ波功率影響的試驗(yàn)總結(jié)Table 3 Impact of high altitude hypoxia on delta wave power of EEG-resting state

    1.4 急性低氧環(huán)境中靜息態(tài)腦電高頻γ波活動(dòng)增強(qiáng) γ波在靜息態(tài)腦電頻率中所占成分較少。在3 600 m停留約2 d時(shí)靜息態(tài)腦電γ波活動(dòng)減弱,而在4 300 m停留約1周時(shí)活動(dòng)增強(qiáng)[24]。高原環(huán)境可使腦電中慢波成分如靜息態(tài)腦電δ波和θ波活動(dòng)減弱,快波成分如靜息態(tài)腦電β波和γ波活動(dòng)增強(qiáng)[30]。

    表4 高原低氧對(duì)靜息態(tài)腦電θ波影響的試驗(yàn)總結(jié)Table 4 Impact of high altitude hypoxia on theta wave power of EEG-resting state

    2 評(píng)價(jià)與展望

    無(wú)論是實(shí)驗(yàn)室呼吸低氧空氣[19]還是模擬艙模擬低壓低氧的高原環(huán)境,亦或是現(xiàn)實(shí)高原環(huán)境中的短期急性低氧和長(zhǎng)期慢性低氧[51],低氧環(huán)境中人靜息態(tài)腦電的總功率相對(duì)于對(duì)照組或者基線水平均有所降低,此為腦組織低氧的生理性特征表現(xiàn)[30]。但各特征頻段隨高原低氧環(huán)境遵循何種變化規(guī)律尚不明確。高原低氧對(duì)個(gè)體靜息態(tài)腦電影響仍處于探索階段。雖然相同實(shí)驗(yàn)環(huán)境、相近時(shí)間維度的研究結(jié)果趨于一致,但研究方法、研究對(duì)象等仍存在不少問(wèn)題。未來(lái)研究可以從以下幾個(gè)方面展開(kāi)。

    首先,多種認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)技術(shù)相結(jié)合是未來(lái)研究高原低氧的一個(gè)重點(diǎn)。靜息態(tài)腦電技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)為試驗(yàn)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單,故采集數(shù)據(jù)相對(duì)容易,缺點(diǎn)為受試者未參與認(rèn)知任務(wù),故無(wú)法測(cè)量認(rèn)知加工過(guò)程的時(shí)間特征;并且腦電技術(shù)空間分辨率低,難以研究大腦認(rèn)知加工過(guò)程的空間特征。高時(shí)間分辨率的事件相關(guān)電位技術(shù)及高空間分辨率的功能性磁共振成像技術(shù)可測(cè)量認(rèn)知加工的時(shí)間和空間進(jìn)程,探索高原低氧暴露對(duì)認(rèn)知加工影響的神經(jīng)機(jī)制,具有廣闊的研究前景。

    其次,海拔高度因素對(duì)靜息態(tài)腦電活動(dòng)的影響尚不明確。由于各研究者選取的受試者不同、測(cè)試時(shí)受試者在高原停留的時(shí)間不同、腦電功率的計(jì)算方法差異等原因,尚無(wú)法確定海拔高度因素如何影響個(gè)體的靜息態(tài)腦電。盡管OZAKI等[24]在模擬3 000、4 000、5 000、6 000 m分別測(cè)量了個(gè)體靜息態(tài)腦電功率,但模擬艙中進(jìn)行的試驗(yàn)生態(tài)效度有限。未來(lái)的研究應(yīng)系統(tǒng)探討海拔高度因素對(duì)個(gè)體靜息態(tài)腦電活動(dòng)的影響,為AMS的篩查和預(yù)防給予借鑒。

    再次,可根據(jù)相關(guān)研究結(jié)果開(kāi)發(fā)高原臨床應(yīng)用技術(shù)。比如,AMS患者枕部電極靜息態(tài)腦電α波活動(dòng)增強(qiáng),因此研究者提出根據(jù)靜息態(tài)腦電α波功率的變化情況判斷個(gè)體發(fā)生AMS的可能[29]。除患者自述胸悶、氣促、頭痛等主觀感受外,靜息態(tài)腦電α波功率的變化可為臨床工作者診斷AMS提供客觀指標(biāo)。此外,靜息態(tài)腦電α波與多種認(rèn)知功能相關(guān),可依據(jù)靜息態(tài)腦電α波的變化評(píng)估個(gè)體在低氧環(huán)境中認(rèn)知功能的動(dòng)態(tài)變化情況,并服務(wù)于文化、教育、體育、軍事、醫(yī)療等各類(lèi)具體情境之中。

    最后,未來(lái)研究可關(guān)注低海拔移民在長(zhǎng)期慢性低氧條件下的異常靜息態(tài)腦電功率變化。以往研究多針對(duì)短期急性低氧,而個(gè)體達(dá)到基本習(xí)服標(biāo)準(zhǔn)后,在高原駐留6個(gè)月以上可完成完全習(xí)服。我國(guó)每年有許多援藏干部、駐守軍人和去西藏求學(xué)的大學(xué)生前往高原地區(qū),在高原地區(qū)駐留的時(shí)間以年計(jì)算。該群體受長(zhǎng)期慢性低氧的影響,其腦電活動(dòng)變化規(guī)律尚不明確,亟待研究。

    3 結(jié)論

    低氧對(duì)于靜息態(tài)腦電頻率各頻段的影響有3方面。(1)靜息態(tài)腦電α波活動(dòng)隨駐留時(shí)間的延長(zhǎng)先減弱后增強(qiáng),此變化為個(gè)體對(duì)高原低氧環(huán)境習(xí)服過(guò)程的表現(xiàn);(2)初次適應(yīng)高原低氧環(huán)境者因大腦皮質(zhì)興奮性增強(qiáng)、過(guò)度警戒致靜息態(tài)腦電β波活動(dòng)增強(qiáng);(3)靜息態(tài)腦電慢波δ波和θ波在模擬高原環(huán)境的試驗(yàn)中均表現(xiàn)為活動(dòng)增強(qiáng),而現(xiàn)實(shí)高原環(huán)境中均表現(xiàn)為活動(dòng)減弱。進(jìn)一步研究可在多技術(shù)協(xié)同、海拔高度的作用、慢性低氧的長(zhǎng)期身心健康影響及應(yīng)用技術(shù)開(kāi)發(fā)等方面開(kāi)展。

    本文文獻(xiàn)檢索策略:

    檢索中國(guó)知網(wǎng)、萬(wàn)方數(shù)據(jù)知識(shí)服務(wù)平臺(tái)、PubMed、Web of Science等數(shù)據(jù)庫(kù),中文數(shù)據(jù)庫(kù)采用(高原OR高海拔OR缺氧OR低氧)AND(靜息態(tài)OR腦電功率OR腦電活動(dòng)OR alpha)邏輯關(guān)系進(jìn)行主題檢索,英文數(shù)據(jù)庫(kù)采用(High altitude OR mountain OR hypoxi*)AND(EEG OR alpha power OR alpha activity OR beta power OR beta activity)邏輯關(guān)系進(jìn)行主題檢索,并根據(jù)文獻(xiàn)引文追溯搜索,搜集國(guó)內(nèi)外1980—2016年公開(kāi)發(fā)表的關(guān)于高原低氧對(duì)靜息態(tài)腦電功率影響的中英文文獻(xiàn)。文獻(xiàn)納入標(biāo)準(zhǔn):1980—2016年公開(kāi)發(fā)表的關(guān)于高原低氧對(duì)靜息態(tài)腦電功率影響的中文和英文試驗(yàn)研究;對(duì)靜息態(tài)腦電研究的因變量為腦電功率。文獻(xiàn)排除標(biāo)準(zhǔn):對(duì)靜息態(tài)腦電研究的因變量為同步化、偏側(cè)化等;主題雖出現(xiàn)關(guān)鍵詞High altitude,但試驗(yàn)實(shí)施時(shí)的海拔高度低于醫(yī)學(xué)界定的3 000 m。

    作者貢獻(xiàn):劉冰、韓布新、王妍進(jìn)行文章的構(gòu)思與設(shè)計(jì);劉冰、安心進(jìn)行文獻(xiàn)/資料收集、整理;劉冰撰寫(xiě)論文;韓布新、王妍進(jìn)行文章的可行性分析,論文的修訂,負(fù)責(zé)文章的質(zhì)量控制及審校,對(duì)文章整體負(fù)責(zé),監(jiān)督管理。

    本文無(wú)利益沖突。

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    ResearchProgressofImpactofAcuteHighAltitudeHypoxiaontheResting-stateEEGPower

    LIUBing1,2,HANBu-xin1,2,ANXin1,2,WANGYan1,2*

    1.KeyLaboratoryofMentalHealth,InstituteofPsychology,CAS,Beijing100101,China2.UniversityofChineseAcademyofSciences,Beijing100049,China

    *Correspondingauthor:WANGYan,Associateresearcher;E-mail:wangyan@psych.ac.cn

    Resting-state EEG can be divided into five bands according to the frequency.High altitude hypoxia environment reduces the total power of resting-state EEG and decreases the electric activity of brain,but the power change of each frequency band has its own rules:the power of alpha wave decreases in acute hypoxia stage but then enhances with the prolonged dwelling duration in the hypoxia environment;those who enter the high altitudes first time exhibit enhanced activity of beta waves;the powers of low frequency waves of delta and theta enhance in simulated hypoxia,but decrease in real plateau environment.Future research can be carried out in three aspects:first,the spatial and temporal characteristics of cognitive processes are worthy of studying through variety of cognitive neuroscience technology in the hypoxia environment;second,exploring how the altitude influences the resting-state EEG power;third,the abnormal EEG power in low altitude immigrant groups in long-term chronic hypoxia conditions needs to be tested.

    Hypoxia;Altitude sickness;Brain waves;Review

    R 845.22

    A

    10.3969/j.issn.1007-9572.2017.06.y12

    2017-02-23;

    2017-05-31)

    (本文編輯:陳素芳)

    國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(31660274,31560277)

    1.100101北京市,中國(guó)科學(xué)院心理健康重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 中國(guó)科學(xué)院心理研究所

    2.100049北京市,中國(guó)科學(xué)院大學(xué)

    *通信作者:王妍,副研究員;E-mail:wangyan@psych.ac.cn

    劉冰,韓布新,安心,等.急性高原低氧對(duì)靜息態(tài)腦電功率的影響研究進(jìn)展[J].中國(guó)全科醫(yī)學(xué),2017,20(29):3683-3688.[www.chinagp.net]

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