多感官干预的影响:基于脑电图的频谱分析

《Journal of Neuroscience Methods》:Impact of a multisensory intervention: An EEG-based spectral analysis

【字体: 大 中 小 】 时间:2026年09月28日 来源:Journal of Neuroscience Methods 2.5

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   •客观脑电图指标评估多感官房间引起的脑活动变化。•对照组和脑性瘫痪组显示出一致的阿尔法波和阿尔法/贝塔波放松反应。•创伤性脑损伤组的异质性导致未观察到显著变化。•研究结果强调了多感官房间的疗效以及制定个性化方案的需求。引言多感官房间(又称Snoezelen室)是一个配备各种感

  
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    客观脑电图指标评估多感官房间引起的脑活动变化。
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    对照组和脑性瘫痪组显示出一致的阿尔法波和阿尔法/贝塔波放松反应。
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    创伤性脑损伤组的异质性导致未观察到显著变化。
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    研究结果强调了多感官房间的疗效以及制定个性化方案的需求。

引言

多感官房间(又称Snoezelen室)是一个配备各种感觉组件的空间,包括气泡管、光纤、镜球、收音机和水床,旨在为环境中的人提供感觉刺激(Bellini and Setola, 2024)。自1975年发展以来(Thompson and Martin, 1994),大量研究试图确定多感官房间对患有各种疾病个体的影响,包括智力障碍(Shapiro et al., 1997, Matson et al., 2004, Fava and Strauss, 2010)、述情障碍(Di Taranto et al., 2022)、自闭症(Unwin et al., 2022)、Rett综合征(Lotan, 2006)、脑损伤(Hotz et al., 2006, Poza et al., 2013, Gómez et al., 2016)、痴呆症(Sánchez et al., 2016, Maseda et al., 2018, Solé et al., 2023, Garrido-Pedrosa et al., 2024)以及无反应性觉醒综合征或最小意识状态(Lehrer et al., 2022)。然而,多感官房间的应用并不限于患有医疗条件的个体。例如,已有研究探索将其作为日常活动中放松和减轻焦虑的工具,如为儿童准备牙科手术(Shapiro et al., 2007)、产后住院期间支持母乳喂养(Hauck et al., 2008),甚至促进分娩(Nielsen and Overgaard, 2020)。
最近的综述(Testerink et al., 2023, Carvalho et al., 2024)强调了多感官房间对神经认知障碍个体产生积极效应的显著潜力。然而,其他研究(Pinto et al., 2020)对此观点提出了质疑,认为缺乏充分的实证支持。有一篇综述甚至进一步明确表示反对使用(Stephenson and Carter, 2024),理由是缺乏强有力的证据支持其益处。作者还指出,即使仅将多感官房间视为一种休闲选择,也未曾与其他传统休闲活动进行过比较分析。
需要注意的是,关于多感官房间的研究涉及具有不同神经认知状况的参与者,并采用了不同的方法和结果测量指标。大多数研究依赖从业者对行为反应的观察,如与刺激物的互动、情绪变化或行为调整。此外,使用各种心理量表来评估多感官房间的影响也相当常见,包括Cohen-Mansfield激越量表(CMAI)(Sánchez et al., 2016)、严重版简易精神状态检查(SMMSE)(Sánchez et al., 2016, Maseda et al., 2018)或研究者自行开发的评定量表(Fava and Strauss, 2010, Unwin et al., 2022)。然而,评估工具和方法的多样性在科学上对结果进行比较时带来了挑战。
仅有少数研究纳入了生理测量,这些测量能提供客观可比较的数据。最常用的生理指标是心率。一些研究报告称心率下降是放松的可靠标志(Hotz et al., 2006, Maseda et al., 2018),而另一些研究则将其解释为唤醒的指标(Unwin et al., 2022, Garrido-Pedrosa et al., 2024, Lehrer et al., 2022)。这种差异可能归因于参与者的异质性和所采用方法的多样性。另一个被考察的生理标志是氧饱和度水平;然而,研究结果尚不一致。Maseda等人(Maseda et al., 2018)报告氧饱和度有所升高,而Garrido-Pedrosa等人(Garrido-Pedrosa et al., 2024)则未发现显著差异。
脑电图(EEG)已被广泛用于推进对各种认知过程的理解,包括阿尔茨海默病的检测(Perez-Valero et al., 2022)、压力评估(Vaquero-Blasco et al., 2021)和注意力分析(Fuentes-Martinez et al., 2023, ávila-Mu?oz et al., 2026)。许多脑电图研究通过将频率谱划分为不同的频带来分析脑电频谱模式:δ波、θ波、α波、β波和γ波(Mantini et al., 2007)。此外,多项研究还考察了频带比值,其中最广泛研究的是θ/β比值。该比值已被用作注意缺陷多动障碍(Clarke et al., 2001, Snyder and Hall, 2006)、阿尔茨海默病(Miao et al., 2021, Baik et al., 2022)、轻度认知障碍(Martin et al., 2023)、压力(Yi Wen and Mohd Aris, 2020)和注意状态的生物标志物(Morillas-Romero et al., 2015, Nettinga et al., 2024)。同样,α/β比值被发现与压力水平呈负相关(Yi Wen and Mohd Aris, 2020)。另一个值得注意的比值是θ/α比值,该比值已被研究与阿尔茨海默病痴呆和路易体痴呆(Baik et al., 2022)相关,以及作为心理负荷的指数(Raufi and Longo, 2022)。最后,θ/γ比值与记忆障碍有关(Moreetti et al., 2009)。脑电图作为客观指标在大量研究中的广泛应用,以及其在上述研究中的应用,支持了其在评估多感官房间干预效果中的使用(Poza et al., 2013)。因此,本研究的目的是考察多感官房间干预所引起的脑活动变化。为此,本研究使用了先前一项研究(Gómez et al., 2016)中的脑电图数据库,该研究涉及健康对照组(C)以及脑性瘫痪(CP)和创伤性脑损伤(TBI)个体。脑性瘫痪是产前至新生儿期发育中的大脑损伤所致的神经运动障碍,是儿童最常见的运动功能障碍,影响个体的运动能力以及维持平衡和姿势的能力。虽然最初的神经病理损伤是非进展性的,但脑瘫儿童可能会随时间发展出各种继发性病症,从而影响其功能能力(Patel et al., 2020)。创伤性脑损伤(TBI)是由头部受到撞击、打击或震荡,或穿透性头部损伤所致的获得性脑损伤,会干扰大脑的正常功能(Johnson-Black et al., 2025)。
本研究与数据来源的原始研究(Gómez et al., 2016)相比提供了全新的视角,通过考察不同的脑电图衍生参数,特别是经典频带(δ波、θ波、α波、β波和γ波)的相对功率,以及几种功率比值,包括α/β、θ/α、θ/β和θ/γ。

章节摘要

数据源

本研究使用了现有数据集,其中包含接受多感官房间干预的受试者的脑电图记录(详见(Gómez et al., 2016))。干预包括一对一的多感官会话,分为三个阶段:5分钟的静息状态期以获取干预前的基线脑电信号、18分钟的多感官房间会话,以及最后的5分钟静息状态期以记录干预后的脑电信号。干预阶段包括四个

组内分析

首先,对C组进行了组内比较,结果显示在36个特征和感兴趣区域中的22个存在显著差异(Wilcoxon符号秩检验,p < 0.05,Benjamini-Hochberg校正,10% FDR)。然后,使用C组中识别出的22个显著特征和感兴趣区域,对CP组和TBI组进行了组内比较。表1展示了各群体在这些22个特征中干预前后平均差值和95%置信区间。

讨论

在本研究中,我们使用了一个包含多感官干预前后采集的5分钟静息状态脑电图记录的数据集,分析了与精神疾病相关且已确立的脑电图生物标志物。我们的结果表明,Snoezelen疗法在C组和CP组中均引起了脑活动的显著变化。相反,TBI组未发现显著差异,这可能是由于该队列中参与者的异质性所致。CP组表现出

结论

本研究展示了基于脑电图的严格评估框架在客观评估多感官房间干预神经生理学效应方面的实用性。我们的结果证明,在一般多感官房间干预前后比较公认的脑电图生物标志物后,C组和CP组的脑活动发生了变化。C组表现出更高的显著变化发生率,表明健康

CRediT作者贡献声明

Gabriel ávila-Mu?oz:写作—初稿撰写,可视化,软件,调查研究,正式分析,数据整理。Miguel A. López-Gordo:写作—审阅与编辑,验证,监督,资源提供,项目管理,调查研究,资金获取,正式分析,数据整理,概念设计。Carlos Gómez:写作—审阅与编辑,可视化,验证,监督,资源提供,方法论,调查研究,资金获取,概念设计。Jesús Poza:写作—

生成式AI和AI辅助技术在写作过程中的声明

在本作品的准备过程中,作者使用了Gemini Pro以提高手稿的可读性和语言质量。使用该工具/服务后,作者根据需要审查和编辑了内容,并对已发表文章的内容承担全部责任。

利益冲突声明

作者声明他们没有已知的竞争性经济利益或个人关系,这些利益或关系可能影响本论文中报告的工作。

致谢

本研究得到了以下资助:PID2021–128529OAI00项目,MCIN/AEI/10.13039/501100011033,以及"欧洲区域发展基金(ERDF)—成就欧洲之路";PROYEXCEL 00084、P21 00084卓越研究项目,由安达卢西亚自治区经济转型、产业、知识与大学委员会于2021年资助;PID2022–138286NB-I00项目,由MCIN/AEI/10.13039/501100011033及"ERDF—成就欧洲之路"资助;"CIBER-Consorcio Centro de Investigación"
Gabriel ávila-Mu?oz|Miguel A. López-Gordo|Carlos Gómez|Jesús Poza
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