自闭症对脑电波的争议

                                                                       

Affen Ajlfe, Flicker public domain
来源:Affen Ajlfe,Flicker公共领域

脑波被认为是的生物学基础,诊断它的客观方法以及通过脑电图指导的神经反馈进行治疗的方法.然而,脑电波和自闭症之间的每个交叉点都是有争议的.这些从人脑发出的电磁能量的神秘波与自闭症相关,并且脑电波科学有极大的潜力使自闭症患者受益,但也存在很多不确定性.

自闭症的脑波

脑电波和自闭症都被公众普遍误解,因此将这两个主题结合在一起是不可避免的.人们将脑电波记录(EEG)与相关联,但脑电波在许多神经系统甚至心理状况下都会发生变化.脑电波的变革性研究为了解正常脑功能提供了一个窗口,揭示了认知能力,个性和学习潜力方面的个体差异.

自闭症被认为涉及参与感觉处理和社交行为的大脑区域之间协调性沟通的破坏.反过来,神经网络活动模式的改变应在自闭症患者中产生脑电波活动的差异,并且大量研究支持了这一预测.除了使用脑电波分析来诊断自闭症的可能性外,脑电波的变化还为该疾病的生物学基础提供了有趣的线索.

通过脑电波诊断自闭症

2013年,FDA批准了EEG标记theta/beta功率比,作为力缺陷/多动障碍(ADHD)的诊断测试.这是FDA批准的用于诊断任何心理状况的第一种EEG方法.该标记基于一种常见的脑电波分析方法,该方法可以将所有不稳定的脑电波活动分解为其组成频率. Theta/beta比值只是在头皮的特定位置记录的theta脑电波功率(以4至7个周期/秒(Hz)的频率振荡)除以以一定频率振荡的beta脑电波的功率13至30 Hz在患有ADHD的人中,额叶区域的theta/beta功效比高于正常人.

2006年发表的对科学文献研究的全面回顾发现,该方法在诊断方面准确率高达94%.但是最近的研究表明,虽然大部分的注意力缺陷多动障碍患者都表现出这种特征性的theta/β比值签名,而其他人却没有,这本身就不足以作为诊断手段.自闭症和注意力缺陷多动症经常重合.估计有30%到80%的自闭症儿童也符合ADHD的标准,相反,有20%到50%的ADHD儿童也符合自闭症的标准.荷兰的研究人员提出,自闭症和注意力缺陷多动症实际上是具有多种亚型的单一疾病的不同表现.

自闭症患者的脑电波还有其他几个特征.更复杂的分析确定一个大脑区域中的脑电波振荡与不同区域中的振荡的同步程度.这就像乐团的两个部分及时演奏,而其他乐器则演奏不同的部分.乐团中音乐家之间错综复杂的节奏是制作音乐的原因,而在演出前进行调音的交响乐恰恰相反.许多人认为,自闭症和其他是大脑区域之间沟通协调不当的结果.自闭症患者大脑中的这种不同步会破坏功能,就像电话延迟会破坏沟通一样.

通过修改脑电波治疗自闭症

神经反馈

如果最佳的脑功能取决于适当的脑电波活动,那么改变被破坏的脑电波的方法应提供治疗精神和神经功能障碍的方法.脑电图指导的神经反馈是一种简单且无毒品的改变脑电波活动的方法. EEG电极会吸收脑电波活动(例如,θ/β比值),并在参与者的脑电波活动向“正常" EEG模式转变时向参与者发出提示音,该模式由大量参考人群的平均记录所定义.在没有自闭症的人中,最新研究表明,神经反馈可以改变阿尔法波并提高注意力,这与文献中的许多其他研究一致.正如我在新书《 电脑 》中描述的那样,我自己经历了神经反馈,我可以说这种脑电波功能的改变是自动发生的,无需有意识的努力.值得注意的是,如果给予适当的指导,大脑将在可能的范围内进行自我纠正.

伊丽莎白·赫特(Elizabeth Hurt)和莱特州立大学(Wright State University)的同事最近对儿童进行脑电图指导的神经反馈的疗效评估得出结论,基于12岁儿童的令人鼓舞的结果,建议对尝试常规治疗的家庭推荐基于脑电图的神经反馈治疗ADHD科学文献中的随机对照研究.神经反馈训练导致自闭症儿童的持续注意力,感官/认知意识,沟通和社交能力得到明显改善.

然而,关于神经反馈作为自闭症和许多其他疾病的治疗方法存在很多争议.诸如Neurocore之类的公司得到了亿万富翁Betsy DeVos,美国教育部长以及其他制造商的财政支持,声称其神经反馈设备可以治疗自闭症和许多其他疾病,包括ADHD,抑郁,压力和焦虑.此类说法遭到批评,理由是缺乏令人信服的医学证据证明该方法有效.

脑刺激

通过神经反馈改变脑电波的另一种方法是通过使用电刺激直接对其进行修改.电刺激可以通过植入大脑的电极来传递,用于治疗帕金森氏症.该方法已被实验性地用于治疗包括自闭症在内的广泛的心理疾病,而不仅用于治疗神经系统疾病.

或者,可以通过头皮将电驱动到大脑.通过头皮电极向头部施加适度的AC或DC电流,或从位于头部目标区域上方的强大电磁体向大脑发射强电磁脉冲,都可以轻松实现此目的.通常,这些脑刺激研究是小型的探索性研究.效果各不相同,部分原因是目前尚不清楚最有效的刺激方式和技术,但这些方法显示出希望.

如果用电刺激大脑不受欢迎,有节奏的灯光或声音将深刻改变脑电波.频闪的伽马脑电波频率(40 Hz)闪烁或40 Hz的听觉刺激,激活称为小胶质细胞的脑细胞,以去除阿尔茨海默氏病小鼠模型中的有毒蛋白质β-淀粉样蛋白,从而改善认知功能.

这些研究表明,改变电波的潜力很容易使自闭症和其他认知障碍患者受益.

看透泥泞的生活

很难将脑电波和自闭症的发现精简为一个明确的结果.脑电波研究结果的复杂性反映了方法和生物学因素.部分原因在于,不同研究中的脑电波分析方法的范围从比较不同脑电波频率的功效到测量跨不同脑区域的脑电波同步差异.许多研究规模相对较小,因此结果不确定性高,因为该领域的研究资金不足.所使用的设备范围很广,从可以在互联网上购买的简单的EEG设备到仅在设备最齐全的研究实验室中可以找到的高级脑成像设备.脑电图分析的能力千差万别,这个因素以及设备对于获得可靠的脑电图数据至关重要.由于眼睑眨眼,心跳和肌肉收缩产生的其他电噪声,EEG记录可能充满错误和不准确之处.录制的条件至关重要,因为脑电波活动对唤醒和其他认知状态的反应如此之高.在设计实验时,必须仔细考虑测试对象的年龄,性别和损伤的性质.从生物学上讲,普通人群中不同人群的脑电波活动差异很大,而没有明显的认知或行为障碍.例如,大约百分之十的“正常"人口没有阿尔法波,但是他们没有已知的损伤.最后,自闭症是一种异质性疾病,据认为是由多种原因引起的.

脑电波研究的飞速发展使我们更加了解自闭症和治疗自闭症的有效方法.如果脑电波在神经元群体之间协调活动,那么自闭症中脑电图的正常活动可能会发生偏离,而改变脑电波的方法将提供一种无毒且相对安全的方法来治疗这种疾病.

                                               
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