爆炸相关脑损伤中伽马振荡异常的检测和改善 (DAGABBI)

最近冲突的退伍军人因暴露在爆炸中而经历了严重的认知和情绪问题。 最近的研究表明，爆炸暴露后遗症的一个关键因素是与爆炸的距离，而不是脑震荡症状的存在与否。 与暴露于 >10 m 的爆炸相比，暴露于 <10 m 的爆炸与认知和神经障碍显着相关。 爆炸相关脑损伤的神经相关性知之甚少，因为迄今为止，这种类型的脑损伤几乎没有受到研究关注。 研究人员建议使用脑电图 (EEG) 伽马波段 (30-100 Hz) 的振荡来检测和修复与退伍军人爆炸伤相关的神经回路功能障碍。 伽马能带振荡已被证明与多种大脑功能有关，包括视觉感知、选择性注意、工作记忆、长期记忆和运动控制。 最近对动物模型的研究将创伤性脑损伤的影响与表达小清蛋白 (PV+) 的抑制性中间神经元联系起来，后者是产生伽马振荡的皮质回路的关键要素。 PV+ 中间神经元功能障碍与诱发伽马振荡的缺陷和宽带伽马“噪声”的功率增加以及认知缺陷有关。 最近还表明，在神经精神疾病的动物模型中，通过伽马带中的模式刺激刺激 PV+ 中间神经元可以改善这些中间神经元的功能以及认知功能。 因此，研究人员认为，伽马振荡和刺激为遭受爆炸相关脑损伤的退伍军人提供了有希望的研究目标。 研究人员将调查 50 名退伍军人的伽马带活动和刺激，这些退伍军人将从 VA 波士顿医疗系统的 TBI 和应激障碍转化研究中心 (TRACTS) 的参与者库中招募。

• 目标 1：评估暴露于近距离（<10 m）与远距离（>10 m）爆炸的个体是否存在诱发的伽马缺陷和增加的伽马噪声。 研究人员预测，与远爆炸组相比，在近距离爆炸组中，诱发伽马的功率和相位同步性会降低，而伽马噪声的功率会增加。
• 目标 2：确定与近距离爆炸暴露相关的伽马振荡异常是否可以通过伽马带中的非侵入性图案化感觉刺激来修复。 研究人员将在 40 Hz 下进行 6 分钟的听觉稳态刺激。 研究人员预测，伽马调节会增加由调节频率和非调节频率的音调引起的诱发伽马振荡，同时伽马噪声会降低。 与远爆炸组相比，这些影响在近距离爆炸组中会更大。

该项目还有2个探索性目标：

• 1) 调查静息态 delta 波段 (1-4 Hz) EEG 功率是否在近距离接触组和远距离接触组中增加，因为与健康对照组相比，经历过轻度创伤性脑损伤的个体的 delta 功率增加。
• 2) 由于爆炸暴露与白质缺陷相关，并且 PV+ 中间神经元轴突有髓鞘，研究人员将检查伽马异常是否与白质缺陷相关，如通过听觉皮层的弥散张量成像 (DTI) 测量评估的那样，可从TRACTS 数据库。

总而言之，该项目旨在通过探索爆炸暴露对产生伽马振荡的神经回路的影响，以及通过测试新型非侵入性脑刺激是否可以促进对爆炸对退伍军人大脑功能影响的理解。改善暴露于爆炸中的退伍军人的大脑功能。 如果成功，这个项目可能会带来新的方法来检测和修复爆炸暴露对退伍军人的影响，并帮助他们恢复功能。