头皮表面OPM-MEG与低温MEG在发育全过程中用于听觉和躯体感觉皮层定位的测量等价性

root 提交于 周四, 06/04/2026 - 22:47
可穿戴光泵磁力计脑磁图(OPM-MEG)相较于传统低温超导量子干涉器件脑磁图(SQUID-MEG)缩短了传感器到大脑皮层的距离,但这两种技术是否能够得出等效的神经生理学结论仍不明确。我们在同一批受试者中,使用128传感器的 FieldLine HEDscan OPM-MEG 系统和275通道的 CTF SQUID-MEG 系统,对18名参与者(10–45岁)的听觉和躯体感觉诱发场进行了记录。采用相同的预处理和建模流程估计等效电流偶极子源模型,并使用配对置换检验进行比较。两种系统均能够定位经典的听觉和躯体感觉皮层发生源,且峰值潜伏期一致,系统间空间差异较小。听觉源在 SQUID-MEG 定位中表现出一致的内侧偏倚,而躯体感觉源则显示出较小的系统性偏移(约4 mm),这提示存在稳定的坐标差异,而非定位误差。SQUID-MEG 的偶极矩更大,而 OPM-MEG 的拟合优度更高;然而,偶极矩的增加可由内侧定位偏倚解释,这表明其反映的是逆模型效应,而非生理学上的不一致。两种系统中,听觉偶极矩均随年龄增长而增加,而躯体感觉反应未表现出与年龄相关的变化。综合来看,这些观察结果表明,不同平台之间的发育生理特征得以保留。上述发现证明,OPM-MEG 与 SQUID-MEG 能够恢复相同的皮层发生源,并且尽管存在可预测的、依赖几何结构的坐标差异,二者仍支持等效的生物学解释。因此,OPM-MEG 可被视为一种与传统 MEG 在测量上等效的实现方式,适用于感觉功能定位。

可穿戴式光泵磁力计脑磁图(OPM-MEG)相较于传统低温超导量子干涉器件脑磁图(SQUID-MEG)缩短了传感器到大脑皮层的距离,但这两种技术是否能够得出等效的神经生理学结论仍不明确。我们在同一批受试者中,使用128传感器的 FieldLine HEDscan OPM-MEG 系统和275通道的 CTF SQUID-MEG 系统,对18名参与者(10–45岁)的听觉和躯体感觉诱发场进行了记录。采用相同的预处理和建模流程估计等效电流偶极子源模型,并通过配对置换检验进行比较。两种系统均定位到了经典的听觉和躯体感觉皮层发生源,峰潜伏期一致,系统间空间差异较小。听觉源在 SQUID-MEG 定位中表现出一致的内侧偏倚,而躯体感觉源则呈现出较小的系统性偏移(约4 mm),这表明其反映的是稳定的坐标差异,而非定位误差。SQUID-MEG 的偶极矩较大,而 OPM-MEG 的拟合优度更高;然而,偶极矩增大的原因可由内侧定位偏倚解释,说明这反映的是逆问题模型效应,而非生理学上的不一致。两种系统中,听觉偶极矩均随年龄增长而增加,而躯体感觉反应未显示与年龄相关的变化。综合来看,这些观察结果表明,不同平台之间保留了发育相关的生理特征。

这些发现表明,OPM-MEG 与 SQUID-MEG 能够恢复相同的皮层发生源,并且尽管存在可预测的、依赖几何结构的坐标差异,二者仍支持等效的生物学解释。因此,OPM-MEG 可被视为一种与传统 MEG 在测量上等效的实现方式,适用于感觉功能定位。


📄 原文链接:https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.06.01.728862v1?rss=1

🏷️ OPM-MEG SQUID-MEG 听觉皮层定位 躯体感觉皮层 发育神经生理 等效电流偶极子