基于脑电图（EEG）的生物标志物：通过相干性分析和迭代动态时间规整技术识别轻度认知障碍

《Scientific Reports》：EEG-based biomarker for the identification of mild cognitive impairment via coherency analysis and iterative dynamic time warping

　　

摘要

轻度认知障碍（MCI）是痴呆症的早期阶段，及时诊断对于预防或延缓疾病进展至关重要，这直接关系到老年人的健康和生活质量。非侵入性的MCI筛查方法可以将认知评估与生理生物标志物相结合。然而，关于适用于日常生活的实用、非侵入性生物标志物的研究仍然有限，这凸显了开发新指标的必要性。本研究提出了一种基于事件相关电位（ERPs）的新型生物标志物。在听觉异常任务期间，研究人员记录了前额叶皮层的脑电图（EEG）数据。根据标准刺激和目标刺激，将ERPs分割成不同的时间段。通过迭代动态时间弯曲技术来减少噪声并校正时间段的变异，包括非线性时间失真。随后从ERP时间段中提取β波段的相干性虚部，以此作为生物标志物。研究分析了1,619名受试者的数据（其中1,142人为认知正常者，477人为MCI患者）。结果显示，对照组与MCI组之间存在显著差异（p < 0.001）。此外，该生物标志物与先前研究的生物标志物相关性较低，表明它可能能够捕捉到与MCI相关的新的生理变化。这些发现表明，这种生物标志物有望改进非侵入性的MCI筛查方法，并有助于深入了解潜在的神经变化，从而推动更准确、更便捷的诊断工具的研发。