摘要

重要性:慢性疲劳综合征(CFS)是一种慢性疾病，导致相当广泛的认知缺陷。对这些缺陷的程度和性质的准确和可访问的测量可以帮助医疗保健提供者和研究人员诊断这种疾病，选择干预措施和跟踪治疗效果。在这里，我们提出一个中年男子诊断为慢性疲劳综合症，并开始了一个典型的病毒疾病。

观察:在闭眼3分钟后进行19通道定量脑电图(qEEG)，测量基线时表面脑电图连通性的LORETA源密度。用于分析数据的技术描述了在这个数据集中发现的放松管制的假设效应。几乎所有(>90%)CFS患者都抱怨有认知缺陷，如思维缓慢、阅读理解困难、学习和记忆能力下降以及整体感觉处于“迷雾”中。因此，损伤可能见于与其他区域的连接失调(功能性连接);这种功能障碍可能是CFS患者认知功能下降的原因之一。此处，该患者的功能连接网络被充分解除管制，从而导致上述症状。

结论和意义:本病例报告为CFS患者认知功能障碍提供了一些可能的解释，从脑功能网络的角度增加了我们对CFS的认识。目前使用源密度分析或qEEG连通性分析治疗CFS认知缺陷的报道较少。虽然没有绝对的阈值来建议医生何时进行此类分析，但他或她决定是否使用这些工具的基础应该是临床判断和经验的功能。这些分析可能有助于临床诊断，症状管理，治疗反应，并可以提醒医生何时干预可能是必要的。

关键字

qEEG;LORETA;来源分析;慢性疲劳综合症;相位滞后;相移;阶段重置;阶段;一致性;认知障碍

介绍

慢性疲劳综合征(Chronic fatigue syndrome, CFS)是一种主要的健康疾病，与许多身体系统失调有关，包括90%以上的患者存在严重的认知缺陷，全世界有1700多万人受到影响，仅在美国就有约100万人受到影响[1-3]。因此，CFS对社会造成了巨大的经济负担，大大降低了患者的生活质量，发病率也相当高[4]。相比之下，对这种疾病的神经心理学研究基础相对较少，通过神经心理学测试[6]和其他类型的神经成像技术[8]只记录了适度的认知缺陷[5-7]。然而，这些检测和成像报告确实显示了一些涉及注意力和集中、记忆和信息处理速度的缺陷[6,8-10]，尽管患者报告的损伤水平和类型往往比研究文献中报道的要高得多。

采用高时间分辨率处理神经动力学的测量方法可以共同注册到MRI、PET和SPECT图像中，提供毫秒级的脑神经活动分析，可以很容易地与使用其他模式的研究进行比较。qEEG/LORETA测量是唯一能够捕捉毫秒时间尺度活动的方法[11-13]。要对神经认知障碍中的认知缺陷有更深入的了解，就需要描述在毫秒级的神经振荡中发生的快速耦合[14,15]。使用LORETA (qEEG信号的源分析)[16]，空间分辨率约为1- 3cm, qEEG的空间分辨率约为1立方厘米[17]。fMRI的最大空间分辨率略小于1 cm，仅略高于qEEG或LORETA[16,18,19]。使用qEEG或LORETA的优点是成本大大降低，时间分辨率显著提高[11,18,20]。用于连通性分析的qEEG测量缺乏LORETA源分析的空间分辨率，但具有相同的时间分辨率，提供了廉价且易于解释脑功能[20]。

qEEG和eLORETA测量[21-24]发现，CFS患者额叶和边缘叶广泛的双侧区域存在显著的未调节的δ源(1-4 Hz)，以及后顶叶区域的β活动未调节。同时出现的这些大脑区域的皮层低活化为有关患者症状包括高级脑功能损害的神经生物学基础提供了经验证据。[22]研究发现峰值α频率(PAF)的表面qEEG效应，基于每个参与者的脑电图，计算在8- 12hz频带内，表明与对照组相比，CFS患者的PAF显著降低超过整个皮质的58%(11个电极位置，p < 0.05)。这些发现与先前认知障碍丘脑皮质连接效率降低的报道一致[25-30]，并提示EEGPAF测量对患者可能具有诊断和预后价值[31,32]。现在有必要更好地捕捉动态关系，以理解发现CFS缺陷的许多认知领域。

人类的大脑通过在毫秒内不断变化的信息流创造意义、认知和感知，然后根据当前可用的感官信息评估这些预期的匹配和不匹配[13,15,33,34]。这个过程，基于以前的经验(记忆，学习历史)和遗传学，创造了期望。当一个新事件发生后，网状结构的兴奋促进了大脑皮层的兴奋性活动时，注意力和觉醒就产生了[35,36]。在注意过程中，大脑首先过滤掉无关信息，然后继续处理相关信息[37-39]。这种类型的简化决策对于在世界上运作是必不可少的。当这个过程在疾病或伤害中受到损害时，由于有限的资源分配效率，就会产生注意力缺陷、焦虑问题和其他负面状态。这种转换机制——被称为节律模式的相位重置、相移和相锁——形成了体内平衡，以支持正常的大脑功能。在该系统中，稳态的不稳定或破坏与诸如自闭症[40]、癫痫[41]、认知缺陷[42]和创伤性脑损伤[43]等病理有关。

文献综述表明，这种被称为脑电图相干性(一种整体功能连通性测度)的系统与自发脑电图中相移中断的锁相混合有关，该系统通过相位复位同步机制(相移和锁相持续时间)运行[44-49]。在执行任何行为或认知任务时，这些基本的大脑机制以不同的频率在网络节点间不断地变化。Canavier和他的同事[50,51]证明，相位复位(相位锁定后相移)通过相互连接、相位耦合的大脑区域之间的协调，代表了我们的思想、感觉和行动。更重要的是，Frey和他的同事[51]证明了相位重置对人类认知的影响，特别是在临床疾病中。因此，相位重置(相移和相锁)是大脑的基本机制，是上述周期的生理基础。

相位重置由构成相位重置的两个主要生理过程组成[29,51]。在100-600毫秒的周期内，锁相使数百万神经元跨域或网络同步。相移释放锁定的同步并招募一组新的神经元[17,40,51,52]。相移分配所有可用的神经元来执行给定的功能，其长度通常在40到80毫秒之间。长锁相周期被发现与智力呈负相关，这是由于承诺神经元的短暂增加导致神经元的短暂减少，而相移已被证明与智力呈正相关[52,53]。以下病例报告使用qEEG/LORETA对一名CFS患者探讨了上述几个问题。我们假设，我们会看到整体的，全球的放松，特别是在额叶，额顶叶和颞叶，以及边缘中心，如前扣带，以及表面连接的中断。

个案报告

一名43岁男性患者被诊断为慢性疲劳综合症，并要求进行qEEG/LORETA评估。这个人被他的医生诊断为CFS，使用DePaul症状量表，并符合加拿大临床病例定义。CFS患者通常会报告多种认知症状，包括多种类型的记忆问题(工作记忆、元记忆、外显记忆、长期存储和提取等)、学习能力下降、思维缓慢、导航困难(许多人不会开车)、注意力不集中和警觉性下降的问题被称为"认知雾"这个人有这些类型的神经认知障碍，以及其他典型的CFS症状，如运动后不适和睡眠障碍。这项研究获得了德保罗大学的IRB批准。

使用Neuroguide软件(2.7.4版)记录3分钟闭眼静息脑电图，19通道电帽(electrocap International, Easton, OH)根据国际10/20电极放置系统定位。电极参照阻抗低于5k欧姆的联耳，数据分析采用联耳蒙太奇。数据采集使用Discovery 24E放大器(BrainMaster Technologies, Bedford, OH)，以256Hz采样率和60Hz低通滤波器进行。然后使用Neuroguide软件进行离线分析，在“目测”数据集后，使用自动检测和拒绝包含任何肌肉、嗜睡和运动伪影的纪元，以寻找数据中任何类型的严重异常。对原始数据进行自动去除伪影处理后重新检查。从记录中选择了2分37秒的无伪数据，超过了获得高可靠性系数0.90所需的最低40秒。Neuroguide还用于计算每个记录中每个电极位点的可靠性系数;分半和重测信度系数保持在0.95以上。在检查qEEG测量后，我们计算LORETA以定位头皮脑电图活动的皮层深部来源，并与qEEG规范进行比较。

本病例报告概述了皮质源对CFS的影响。首先，LORETA源分析显示了2Hz (delta)的异常源密度(图1)，表明与大规模皮质整合相关的皮质激活的总体下降，这影响了注意力、唤醒和最近的注意力，更大的心理疼痛正交于抑郁[54]通过丘脑皮层网络运作。需要注意的是，所有层次的意识(包括睡眠/昏迷)都包含在缓慢的皮层电位中(我们发现所有节律都显著下降，1-30Hz，但只有2Hz和12-15Hz)，造成了觉醒、注意力、处理速度、整合和其他认知过程的全面缺陷[11,30]。我们假设，觉醒的整体下降可能导致了慢性疲劳综合症中经常报道的脑雾状态。其次，表面qEEG连通性分析表明，β细胞每秒的相位重置率高于正常水平(图2)，在新皮层局部和长距离回路中产生信息传输解除控制。对于相移和锁相持续时间，当这两个过程都显著缩短时，为后续锁相周期分配的神经元资源就会减少。这些流程在此数据中进行了身份验证(图2);换句话说，换相太快，锁相又太短，这在其他地方已经被证明会导致时间的低效率。

结论

我们的案例研究证实了在引言中回顾的皮质中失调的模式。此外，由于相移/锁定持续时间的两个周期都被发现显著缩短，这可能会导致相位重置率的增加，这也在我们的数据中看到。相位重置放松——相位锁定周期太短而相位重置发生太频繁——似乎与ME和CFS文献中发现的相关的较低的信息处理速率和反应时间一致。这些不受管制的状态代表了大脑在非最佳运作时的状态，使得它在大多数类型的信息处理功能上效率低下，无论是执行功能、记忆、知觉推理还是信息处理速度。当相位锁定明显低于正常时，就像在这个数据集中，大脑维持资源协调不同功能的能力就会严重受损。该数据中的相移持续时间也是低活性的，这意味着被招募来执行功能的神经元明显少于正常水平。这里的结果表明，语言理解、执行功能、知觉推理、处理速度和记忆的减慢，这些总和被称为认知障碍。

图1:CFS患者LORETA电流源密度的结果显示，在2hz和β (12- 15 Hz)下，delta的电流密度普遍降低，显示大脑功能整体下降(蓝色)。更高的频率(贝塔)已经被证明是频率的函数。换句话说，局部振荡受到全球大脑动力学的持续影响(Buzsaki, 2006)。

图2:表面qEEG连接图显示了在CFS情况下相位重置的3个方面:z-得分重置每秒，相移持续时间和锁相持续时间。所有三个指标被发现明显偏离正常的beta(12-25赫兹)。红色表示上面3个标准差，蓝色表示下面3个标准差。快速的相位重置加上缩短的移相和锁相周期，显示出神经元资源分配的全局下降和信息处理速度的低效率

CFS患者常报告发病前的功能比发病后的功能更有效、更快、更复杂。不幸的是，由于患者报告和研究结果之间的鲜明对比，在这一人群中，认知障碍的测量普遍缺乏一致性。这种情况阻碍了前进的步伐，助长了一种错误的观念，即CFS患者所面临的认知缺陷是由心理和情感因素造成的，很少或没有生理病理[55]。使用qEEG/ LORETA方法可以提供一种工具，通过分析大脑内发生的表面和深层电流源，可以验证患者的症状和主诉[56- 58]。这项研究只涉及一名患者，所以在对更大的样本进行重复研究之前，研究结果还需要被认为是初步的。

确认

感谢琳达·克拉克慷慨地为我们提供资金支持

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条信息

文章类型:病例报告

引用:Zinn ML, Zinn MA, Jason LA (2016) qEEG / LORETA评估慢性疲劳综合征患者的神经认知障碍:1例报告。临床研究开放获取2(1):doi http://dx.doi.org/10.16966/2469-6714.110

版权:©2016 Zinn ML，等。这是一篇开放获取的文章，在知识共享署名许可协议的条款下发布，该协议允许在任何媒体上无限制地使用、发布和复制，前提是注明原作者和来源。

出版的历史:

收到日期:2016年1月14日

接受日期:2016年1月27日

发表日期:2016年1月30日