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研究目的:轻度认知功能障碍(Mild Cognitive Impairment,MCI)是阿尔兹海默症(Alzheimer’s Disease,AD)的危险因素,同时也是预防和治疗阿尔兹海默症的关键阶段。工作记忆障碍(Working Memory Dysfunction,WMD)是MCI的主要临床表现。研究MCI的工作记忆障碍机制对AD的防治具有重要意义。本论文以MCI组和正常对照组在视觉工作记忆中的多通道脑电信号为研究对象,结合工作记忆行为学、神经振荡和脑网络功能连接,研究MCI工作记忆障碍的脑网络连接缺损机制,为MCI工作记忆障碍的定量评估和AD的防治提供支持。研究方法:1.实验数据:15例MCI患者(MCI组)和15例正常对照(Con组)在视觉工作记忆任务中的工作记忆行为学和同步采集的34通道脑电数据。2.工作记忆行为学数据:分别计算MCI组和Con组在视觉工作记忆任务中的平均正确率和平均反应时间,定量研究MCI工作记忆的行为学障碍。3.脑电数据预处理:分别对MCI组和Con组脑电数据去除工频干扰、基线漂移、眼电和肌电等干扰。4.时频分析:应用短时傅里叶变换(Short-time Fourier Transform,STFT)分别计算预处理后的MCI组和Con组在视觉工作记忆任务中的34通道脑电数据的时频分布,分析工作记忆脑电能量密度的特征频段以及特征时段,定量表征MCI工作记忆障碍的神经振荡。5.Granger因果分析:应用Granger因果分析构建脑电因果网络,确定工作记忆脑电网络连接最大的频段;应用定向传递函数(Directed Transfer Function,DTF)计算预处理后的MCI组和Con组在视觉工作记忆任务中的34通道脑电数据的脑网络功能连接,定量表征MCI工作记忆障碍的脑电网络连接。6.统计学分析:应用独立样本t检验对MCI组和Con组间的差别进行统计学检验,对于组内各频段的统计学检验应用配对样本t检验。研究结果:1.MCI工作记忆行为学障碍:MCI组和Con组执行工作记忆任务平均正确率分别为72.34±0.81%和83.19±1.47%,MCI组的正确率显著低于Con组(P<0.001)。MCI组和Con组的工作记忆任务平均反应时间分别为1509.4±39.2ms和1235.6±74.7ms,MCI组的平均反应时间显著大于Con组(P<0.001)。2.MCI脑电theta振荡下降:MCI组和Con组的工作记忆脑电平均能量密度均在4-8Hz的theta频段取得最大。MCI组的工作记忆脑电theta频段平均能量密度(0.305±0.033μV^2/Hz)显著小于Con组(0.468±0.103μV^2/Hz)(P<0.001)。工作记忆保持期脑电能量密度明显大于编码期和提取期。工作记忆保持期脑电theta频段的平均能量密度都主要集中在额中线的Fz通道附近。3.MCI脑电gamma网络功能连接下降:MCI组和Con组的工作记忆保持期脑电平均网络连接强度均在30-80Hz的gamma频段取得最大。MCI组工作记忆保持期脑电的gamma频段平均网络功能连接强度(0.0123±0.0006)显著小于Con组(0.0153±0.0005)(P<0.001)。工作记忆保持期gamma频段脑电网络功能连接强度较大的通道主要集中在顶叶。研究结论:1.MCI患者发生工作记忆行为学障碍:平均正确率显著下降,平均反应时间显著延长。2.MCI工作记忆障碍与脑电theta振荡减弱密切相关:工作记忆脑电能量密度的特征频段是theta频段,特征时段是工作记忆保持期;MCI工作记忆障碍的神经振荡机制可能是脑电theta频段能量密度降低。3.MCI工作记忆障碍与脑电网络gamma频段连接下降密切相关:工作记忆保持期脑电网络功能连接强度最大值在gamma频段取得;MCI工作记忆障碍的脑网络缺损机制可能是gamma频段脑电网络连接下降。