[发明专利]一种空间工作记忆相关脑功能评估系统及评估方法

说明书

技术领域

本发明属于脑功能认知评估领域，涉及一种空间工作记忆相关脑功能评估系统及评估方法。

背景技术

目前国际上针对早期认知功能损伤的评估除了详细询问病史外，主要依据神经心理学和神经科学的诸多认知功能评估量表。有关量表主要是通过问卷和纸笔测试等方法来评估患者的认知功能水平，这些评估量表依赖受试者对认知功能测量的主观努力程度或者配合程度，存在文化教育程度等差异。传统的神经检查和心理测试，均受到受试者和测试专家的主观态度的影响，缺乏客观的检测技术手段，无法全面客观的反应空间工作记忆的实际状态，总体诊断识别率较低。

迄今，脑功能认知领域已发展出多种客观检测技术手段，其中最主流的检测评估技术包括：事件相关头皮电位（event-related potentials，ERPs）、功能性磁共振成像（functional magnetic resonance imaging，fMRI）、眼动与视线追踪技术（eye tracking system，ETS）、脑磁图（magnetoencephalography，MEG）、正电子发射断层扫描成像（positron emission tomograph，PET）。然而，由于多种原因，这些技术手段多停留在实验阶段，不能完全应用于实际的功能评估。

此外，轻度认知功能损伤会使空间工作记忆等高级认知活动相关的大脑额叶、颞叶和顶叶的激活模式也有所变化，即认知功能降低早期可以表现为空间工作记忆相关的重要参与脑区的激活模式变化，使得对脑功能认知研究和早起脑功能损伤的筛查难度增大。

发明内容

本发明提供一种基于功能性磁共振成像技术的，适合不同认知状态下的人群的认知功能损伤的脑功能的评估方法，为脑功能认知相关问题的研究提供了可靠的依据。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种空间工作记忆相关脑功能评估系统，包括核磁共振仪、数据录入模块、测试任务模块、数据分析模块、显示模块以及空间工作记忆测试任务系统；数据录入模块和测试任务模块均连接数据分析模块，数据分析模块连接显示模块，测试任务模块和数据分析模块通过串口与核磁共振仪连接，测试任务模块上运行空间工作记忆测试任务系统。

测试任务模块还设置有第一手柄、第二手柄，第一手柄上设置有按键一和按键二，第二手柄上设置有按键三和按键四。

空间工作记忆相关脑功能评估系统的运行方法，包括以下步骤：

步骤一：在数据录入模块录入受试者数据，数据录入包括受试者的姓名、性别、年龄，并建立完整的随访数据库；

步骤二：受试者接受测试前进行流程和操作培训，以及测试准备；

步骤三：空间工作记忆测试，包括基于空间工作记忆测试任务系统的测试、功能性磁共振成像，空间工作记忆测试任务系统是基于Matlab 编程语言及Psychtoolbox 工具包编写的软件系统；空间工作记忆测试任务系统包含多个组块，每个组块中包括：空间位置记忆任务、延迟等待、空间导航任务；空间工作记忆测试任务系统生成的空间位置图像信号投射至受试者可视的虚拟界面中，其中，空间位置图像信号包括可移动标记物、目标物；空间位置记忆任务是指受试者需要在目标物隐藏前记忆目标物的位置，空间导航任务是指受试者在控制可移动标记物在模拟界面中移动，基于自身和环境线索判断路线并找到目标物的任务；

受试者需要在空间工作记忆测试任务系统模拟的虚拟环境中判断隐藏的目标物的位置，通过第一手柄、第二手柄操作可移动标记物在屏幕上移动并标记出受试者确定的目标物位置；

空间导航任务的各组块之间的目标物位置信息均不重复；

受试者需每次重新记忆目标物新的空间位置。

步骤四：数据分析模块对测试所得到的数据进行分析，并提供分析的结果；

步骤五：匹配受试者数据，在展示模块展示分析结果；

本发明的有益效果：通过功能性磁共振结合神经心理学测试范式，从空间工作记忆这一角度对早期或者轻度认知功能损伤的人群进行相关的脑功能激活模式的研究，对完善脑功能认知的研究具有重要价值。同时，避免了复杂任务导致的脑活动差异影响测试结果。另外，结合神经心理学任务测试，有助于理解空间工作记忆相关脑区在认知功能损伤中的激活模式变化的神经心理学意义，对早期预测认知功能损伤后的转归具有更大的应用价值。

附图说明

图1是本发明空间工作记忆相关脑功能评估系统的结构示意图；

图2是本发明空间工作记忆相关脑功能评估系统及评估方法的流程图；