该文收录于国际期刊《IEEE Transactions on Neural Systems and Rehabilitation Engineering》，清华大学的博士生陈宇臻和首都医科大学附属北京天坛医院的李浩为该文的共同第一作者，通讯作者为北京天坛医院的何江弘主任和清华大学的高小榕教授。
摘要
听觉诱发电位（AEP）中N100和听觉稳态诱发响应（ASSR）被用于意识障碍（DOC）患者的临床评估中，但具体的评估效用在不同的研究中存在争议。为了澄清N100和ASSR在评估DOC听觉和意识水平上的作用，该研究记录了30名DOC患者的N100和ASSR响应，并通过统计分析评估了它们在个体水平上的显著性。结果发现，与N100相比，ASSR的响应显著性在表征听觉功能上更加可靠。然而，无论是N100还是ASSR，在响应水平和微状态水平上，都不能有效地区分无反应性觉醒综合征（UWS）和最低意识状态（MCS）的患者。此外，该研究还在另外30名患者中使用便携式脑电设备验证了ASSR的作用。总之，该研究的结果表明，ASSR在评估DOC患者的听觉功能上具有优越性，但在区分意识水平上可能需要更多的考量。这一结论给临床医师和神经科学家选择和设计评估DOC的客观工具提供了参考。
主要内容
如图1所示，本研究进行了两项实验：（1）在对比性实验中，该研究使用EGI的高密度脑电采集系统对正常对照（HC）和DOC患者的N100和ASSR响应进行了测量，N100刺激采用经典的oddball范式，ASSR刺激则采用40 Hz和80 Hz的Don-chirp信号，如图2所示。该研究对N100和ASSR的响应显著性进行了评估：对于N100，取叠加平均后的信号在刺激后0.05-0.15s间的（负）峰值的所在时间点作为N100的延迟时间，并在各试次中取该延迟时间的振幅构建N100响应序列，与0进行单尾的t检验（H1：Amplitude<0）得到p值；对于ASSR，对每个试次的信号进行FFT后计算刺激频率的信噪比（SNR），构建ASSR的SNR响应序列，与1进行单尾的t检验（H1：SNR>1）得到p值。（2）在验证性实验中，该研究使用神舞的便携无线脑电采集系统搭建了一套实时系统，实现了对ASSR的床旁快速测量和对响应强度及显著性的实时反馈，并在另外一组患者中对系统的效用进行了验证。
如图3所示，在对比性实验中，该研究首先在HC中验证了刺激和方法的有效性，除了一名在实验过程中报告困倦的HC受试的40 Hz ASSR响应不显著外，其余受试的N100和ASSR响应均显著。之后，如图4所示，该研究发现DOC群体的N100响应听觉功能和意识水平的区分上都不显著，而ASSR响应能有效区分不同听觉评分（>0分：有听觉惊吓；0分：无听觉惊吓）的患者，但仍旧无法区分不同意识水平的群体。此外，如图5所示，该研究还分析了不同听觉刺激下的微状态占比，发现微状态能够区分HC和DOC，但无法对DOC进行细分。
图4 HC的N100和ASSR响应
图5 各群体在不同条件下的微状态
如图6所示，该研究搭建了一套便携的ASSR测量系统，在另外一组DOC患者中开展了验证性实验。结果发现，具有听觉惊吓反应的DOC患者均具有显著的ASSR响应，而多数UWS患者也具有显著的ASSR响应。此外，该研究还在个体报告中发现ASSR响应会随着听觉功能的恢复而增强，以及单耳听力潜在损伤（家属日常陪护中发现）的ASSR响应也表现出损伤侧较弱的特征。这进一步说明了ASSR响应是对听觉功能而非意识水平敏感。
图6 各群体在不同条件下的微状态
结论
鉴于之前的研究对DOC患者的AEP响应度量不严谨的问题，该研究通过构建响应序列并进行统计检验的方法，从群体和个体水平上评估了DOC患者的N100和ASSR的响应强度。结果表明，在较短的测量时长中，ASSR在听觉功能评估上比N100更有效，这可能与ASSR更高的刺激密度以及更基础的皮层源有关。40 Hz和80 Hz ASSR响应表现出潜在的层次关系与它们的主要来源是对应的（40 Hz：皮层；80 Hz：脑干），这有助于评估不同水平的听觉功能。此外，ASSR适用于快速的床旁测量，有助于对DOC患者的听觉功能筛查及听觉功能变化的监测。对于意识水平评估，无论是响应水平还是微状态，这两种AEP都无法区分MCS和UWS。这可能是由于这两种成分较基础，且在实验范式中缺乏认知任务的设计，这表明未来的研究需要对刺激范式做进一步的改进。
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https://ieeexplore.ieee.org/document/10975008
专家简介
何江弘 教授
首都医科大学附属北京天坛医院
● 主任医师，教授，博导
● 北京天坛医院神经外科中心意识障碍外科主任
● 国家重点研发计划首席专家
● 中国神经科学学会意识与意识障碍分会主任委员；北京医师协会神经调控与人机交互专委会主任委员；中国康复医学会颅脑创伤康复分会候任主委；中国认知学会意识研究分会副主任委员；中华医学会神经外科分会神经生理学组副组长；中国医师协会神经外科分会功能学组委员
● 专业特长：昏迷及植物状态促醒治疗。意识障碍隐匿意识的多模态检测与评定；无创及手术促醒。残存意识与运动意图的人机交互输出
● 主持在研国家重点研发计划、国家自然基金面上项目等课题。牵头制定中国专家共识3部。在意识障碍领域以第一/通讯作者发表SCI论文50余篇
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