近日，清华大学附属北京清华长庚医院康复医学科主任潘钰团队与清华大学电子工程系教授窦维蓓团队提出了多层级脑不对称性综合分析（CAMBA）框架，该框架将三个不同层级的脑交互整合到统一的脑不对称性分析管道，捕捉节点和半球水平的脑不对称性动态，并扩展到其他功能模态、信号空间和临床问题，对卒中患者的康复治疗和功能恢复具有潜在的应用价值。

脑不对称性是指人类大脑两半球的相应区功能不尽相同的现象，被认为有利于脑对不同任务的并行高效处理。脑是一个动态的分布式系统，几乎所有复杂的行为都需要脑不同区域的共同参与协调和多层级的交互。然而，目前对于脑不同层级交互中的不对称性缺少系统的分析方法。卒中引起的脑损伤对多层级交互、多频带、半球内和半球间连接上的广泛损害，打破了正常人脑半球间的分离、整合平衡和相对稳定的不对称性动态，如能进行康复训练和治疗，可能会诱发大脑产生可塑性变化，为改善受损害的功能提供神经基础。

该研究提出了一种多层级脑不对称性综合分析（CAMBA）框架，将三个不同层级的脑交互整合到统一的脑不对称性分析管道，捕捉节点和半球水平的脑不对称性动态。该框架应用于健康人和卒中患者的静息态EEG数据集，主要研究了卒中对各层级脑交互和各频带脑不对称性带来的影响、不同的下肢康复治疗引起的脑不对称性的改变模式，以及基于基线时的临床和脑不对称性特征，预测特定康复训练策略下的功能恢复的能力。

多层级脑不对称性分析框架

该研究应用CAMBA框架分析了两种康复训练策略：基于BCI的主动康复策略与基于足踝机器人的被动康复策略。数据显示，两种策略都显著提高了患者的下肢运动功能，但BCI组的改善显著大于足踝机器人组。基于BCI的主动康复策略能够使卒中患者的异常脑不对称性向健康人的水平靠近，而基于足踝机器人的被动康复策略在脑不对称性上没有表现出类似模式。

此外，通过应用CAMBA框架可以发现，BCI组治疗前后特定不对称性指标的变化与下肢运动功能评分的变化显著相关，而足踝机器人组在脑不对称性上没有表现出类似模式，个体间表现差异大，不对称性指标的变化与下肢运动功能评分的变化均无相关性。以上结果表明，不同的康复策略或可诱导不同的神经可塑性和功能重组模式。

研究图示

相关研究以“CAMBA 框架： 利用静息EEG揭示卒中后脑不对称改变和纵向变化”（CAMBA framework: Unveiling the brain asymmetry alterations and longitudinal changes after stroke using resting-state EEG）为题发表在《神经影像》（NeuroImage）上。

潘钰、窦维蓓为论文的通讯作者，清华大学电子工程系2020级博士研究生郝泽轩为论文的第一作者。北京清华长庚医院康复医学科主治医师翟晓雪，康复治疗师彭博、程丹丹、张言林亦为本研究作出贡献。

论文链接：

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1053811923005566?via%3Dihub