脑卒中后认知障碍的中枢机制：基于脑电图和磁共振成像的研究进展

任琼迪; 张铭

doi:10.13471/j.cnki.j.sun.yat-sen.univ（med.sci）.2025.0107

您当前的位置：

首页 >

文章列表页 >

脑卒中后认知障碍的中枢机制：基于脑电图和磁共振成像的研究进展

综述 | 更新时间：2025-12-10

- 脑卒中后认知障碍的中枢机制：基于脑电图和磁共振成像的研究进展
- Central Mechanisms of Post-stroke Cognitive Impairment： Advances Based on Electroencephalogram and Magnetic Resonance Imaging
- 中山大学学报（医学科学版） 2025年46卷第1期页码：61-69
- 作者机构：
  
  1.河南中医药大学康复医学院，河南郑州450000
  2.河南中医药大学第一附属医院康复中心，河南郑州450000
- 作者简介：
  
  任琼迪，第一作者，研究方向：脑卒中后各种功能障碍的中医药康复治疗，E-mail：renqd121@163.com
- 基金信息：
  
  河南省中医药传承与创新人才工程（仲景工程）-拔尖人才(CZ0325-14);河南省中医药科学研究专项(20-21ZY1017);河南省中医学“双一流”创建科学研究专项(HSRP-DFCTCM-2023-3-11)
- DOI：10.13471/j.cnki.j.sun.yat-sen.univ（med.sci）.2025.0107
  中图分类号： R493
- 收稿：2024-07-22，
  
  修回：2024-08-22，
  
  录用：2024-11-20，
  
  纸质出版：2025-01-20
- 稿件说明：
移动端阅览
任琼迪,张铭.脑卒中后认知障碍的中枢机制：基于脑电图和磁共振成像的研究进展[J].中山大学学报（医学科学版）,2025,46(01):61-69.

REN Qiongdi,ZHANG Ming.Central Mechanisms of Post-stroke Cognitive Impairment： Advances Based on Electroencephalogram and Magnetic Resonance Imaging[J].Journal of Sun Yat-sen University(Medical Sciences),2025,46(01):61-69.
任琼迪,张铭.脑卒中后认知障碍的中枢机制：基于脑电图和磁共振成像的研究进展[J].中山大学学报（医学科学版）,2025,46(01):61-69. DOI： 10.13471/j.cnki.j.sun.yat-sen.univ（med.sci）.2025.0107.

REN Qiongdi,ZHANG Ming.Central Mechanisms of Post-stroke Cognitive Impairment： Advances Based on Electroencephalogram and Magnetic Resonance Imaging[J].Journal of Sun Yat-sen University(Medical Sciences),2025,46(01):61-69. DOI： 10.13471/j.cnki.j.sun.yat-sen.univ（med.sci）.2025.0107.

摘要

大约1/3的脑卒中患者会经历卒中后认知障碍（PSCI），严重影响了患者的生活质量和生存时间。由于PSCI的发病机制复杂且缺乏可靠的客观诊断，临床上主要依靠主观的神经生理学量表进行评估诊断，而脑电图（EEG）及磁共振成像（MRI）具备提供客观指标的优势。本文基于EEG、MRI以及EEG-MRI融合技术，对PSCI患者的脑电波谱、脑结构、脑网络变化等中枢机制的新进展进行综述，旨在探索EEG和MRI对预测及诊断PSCI的临床价值，以期提高对PSCI发病机制的认识，为临床准确诊断提供依据。

Abstract

Approximately one-third of stroke patients experience post-stroke cognitive impairment （PSCI）， which significantly impacts their quality of life and survival time. The clinical evaluations of PSCI mainly rely on subjective neurophysiological scales due to its complex pathogenesis and lack of reliable， objective diagnostic tools. However， electroencephalogram （EEG） and magnetic resonance imaging （MRI） could provide objective indicators for diagnosis of PSCI. Based on EEG， MRI and EEG-MRI fusion， this article reviews recent advances in the central mechanisms of PSCI， focusing on changes in brainwave spectrum， brain structure， brain network etc.， in order to explore the clinical values of EEG and MRI in predicting and diagnosing PSCI， enhance the understanding of its pathogenesis and provide a basis for accurate clinical diagnosis.

关键词

Keywords

references

《中国脑卒中防治报告2021》编写组 . 《中国脑卒中防治报告2021》概要［J］. 中国脑血管病杂志， 2023 ， 20 （ 11 ）： 783 - 792 .

Writing Team of China Stroke Report on Prevention 2021 . Summary of China stroke prevention report 2021 ［J］. Chin J Cerebrovasc Dis ， 2023 ， 20 （ 11 ）： 783 - 792 .

汪凯，董强 . 卒中后认知障碍管理专家共识2021 ［J］. 中国卒中杂志， 2021 ， 16 （ 4 ）： 376 - 389 .

Wang K ， Dong Q . Expert consensus on the management of cognitive impairment after stroke 2021 ［J］. Chin J Stroke ， 2021 ， 16 （ 4 ）： 376 - 389 .

Naghavi M ， Abajobir AA ， Abbafati C ， et al . Global， regional， and national age-sex specific mortality for 264 causes of death， 1980-2016 ［J］. The Lancet ， 2017 ， 390 （ 10100 ）： 1151 - 1210 .

Quinn TJ ， Richard E ， Teuschl Y ， et al . European stroke organisation （ESO） and European academy neurology （EAN） joint guidelines on post stroke cognitive impairment ［J］. Eur J Neurol ， 2021 ， 28 （ 12 ）： 3883 - 3920 .

Lopes R ， Bournonville C ， Kuchcinski G ， et al . Prediction of long-term cognitive function after minor stroke using functional connectivity ［J］. Neurology ， 2021 ， 96 （ 8 ）： e1167 - e1179 .

Doerrfuss JI ， Kilic T ， Ahmadi M ， et al . Quantitative and qualitative EEG as a prediction tool for outcome and complications in acute stroke patients ［J］. Clin EEG Neurosci ， 2020 ， 51 （ 2 ）： 121 - 129 .

Höller Y . Quantitative EEG in cognitive neuroscience ［J］. Brain Sci ， 2021 ， 11 （ 4 ）： 517 .

Schleiger E ， Wong A ， Read S ， et al . Poststroke QEEG informs early prognostication of cognitive impairment ［J］. Psychophysiology ， 2017 ， 54 （ 2 ）： 301 - 309 .

Hadiyoso S ， Ong PA ， Zakaria H ， et al . EEG-based spectral dynamic in characterization of poststroke patients with cognitive impairment for early detection of vascular dementia ［J］. J Healthc Eng ， 2022 ， 2022 （ 1 ）： 5666229 .

Lee M ， Hong Y ， An S ， et al . Machine learning-based prediction of post-stroke cognitive status using electroencephalography-derived brain network attributes ［J］. Front Aging Neurosci ， 2023 ， 15 ： 1238274 .

Weaver NA ， Kancheva AK ， Lim JS ， et al . Post-stroke cognitive impairment on the mini-mental state examination primarily relates to left middle cerebral artery infarcts ［J］. Int J Stroke ， 2021 ， 16 （ 8 ）： 981 - 989 .

Sheorajpanday RV ， Nagels G ， Weeren AJ ， et al . Quantitative EEG in ischemic stroke： correlation with functional status after 6 months .［J］. Clin Neurophysiol ， 2011 ， 122 （ 5 ）： 874 - 883 .

Aminov A ， Rogers JM ， Johnstone SJ ， et al . Acute single channel EEG predictors of cognitive function after stroke ［J］. PloS One ， 2017 ， 12 （ 10 ）： e0185841 .

Seitzman BA ， Abell M ， Bartley SC ， et al . Cognitive manipulation of brain electric microstates ［J］. Neuroimage ， 2017 ， 146 ： 533 - 543 .

Santarnecchi E ， Khanna AR ， Musaeus CS ， et al . EEG microstate correlates of fluid intelligence and response to cognitive training ［J］. Brain Topogr ， 2017 ， 30 ： 502 - 520 .

Li Z ， Qu Z ， Yin B ， et al . Functional connectivity key feature analysis of cognitive impairment patients based on microstate brain network ［J］. Cereb Cortex ， 2024 ， 34 （ 2 ）： bhae043 .

Zappasodi F ， Croce P ， Giordani A ， et al . Prognostic value of EEG microstates in acute stroke ［J］. Brain Topogr ， 2017 ， 30 （ 5 ）： 698 - 710 .

Jabes A ， Klencklen G ， Ruggeri P ， et al . Resting‐state EEG microstates parallel age-related differences in allocentric spatial working memory performance ［J］. Brain Topogr ， 2021 ， 34 （ 4 ）： 442 - 460 .

D’Croz-Baron DF ， Brechet L ， Baker M ， et al . Auditory and visual tasks influence the temporal dynamics of EEG microstates during post-encoding rest ［J］. Brain Topogr ， 2021 ， 34 （ 1 ）： 19 - 28 .

Wang T ， Chen YH ， Sawan M . Exploring the role of visual guidance in motor imagery-based brain-computer interface： an EEG microstate-specific functional connectivity study ［J］. Bioengineering ， 2023 ， 10 （ 3 ）： 281 .

Mehdizadehfar V ， Ghassemi F ， Fallah A . Brain connectivity estimation pitfall in multiple trials of electroencephalography data ［J］. Basic Clin Neurosci ， 2023 ， 14 （ 4 ）： 519 .

Wang L ， Liang X ， Wang J ， et al . Cerebral dominance representation of directed connectivity within and between left-right hemispheres and frontal-posterior lobes in mild cognitive impairment ［J］. Cereb Cortex ， 2023 ， 33 （ 23 ）： 11279 - 11286 .

Hadiyoso S ， Zakaria H ， Anam Ong P ， et al . Multi modal feature extraction for classification of vascular dementia in post-stroke patients based on EEG signal ［J］. Sensors ， 2023 ， 23 （ 4 ）： 1900 .

Xu M ， Zhang Y ， Zhang Y ， et al . EEG biomarkers analysis in different cognitive impairment after stroke： an exploration study ［J］. Front Neurol ， 2024 ， 15 ： 1358167 .

Xu M ， Qian L ， Wang S ， et al . Brain network analysis reveals convergent and divergent aberrations between mild stroke patients with cortical and subcortical infarcts during cognitive task performing ［J］. Front Aging Neurosci ， 2023 ， 15 ： 1193292 .

Thompson RF ， Kim JJ . Memory systems in the brain and localization of a memory ［J］. Proc Natl Acad Sci ， 1996 ， 93 （ 24 ）： 13438 - 13444 .

Jiang X ， Petok JR ， Howard DV ， et al . Individual differences in cognitive function in older adults predicted by neuronal selectivity at corresponding brain regions ［J］. Front Aging neurosci ， 2017 ， 9 ： 103 .

Jung JY ， Laverick R ， Nader K ， et al . Altered hippocampal functional connectivity patterns in patients with cognitive impairments following ischaemic stroke： a resting-state fMRI study ［J］. NeuroImage Clin ， 2021 ， 32 ： 102742 .

Gemmell E ， Bosomworth H ， Allan L ， et al . Hippocampal neuronal atrophy and cognitive function in delayed poststroke and aging-related dementias ［J］. Stroke ， 2012 ， 43 （ 3 ）： 808 - 814 .

Gemmell E ， Tam E ， Allan L ， et al . Neuron volumes in hippocampal subfields in delayed poststroke and aging-related dementias ［J］. J Neuropathol Exp Neurol ， 2014 ， 73 （ 4 ）： 305 - 311 .

Seyman EE ， Sadeh-Gonik U ， Berman P ， et al . Association between intracranial vessel calcifications， structural brain damage， and cognitive impairment after minor strokes： a prospective study ［J］. Front Neurol ， 2023 ， 14 ： 1218077 .

Molad J ， Hallevi H ， Korczyn AD ， et al . Vascular and neurodegenerative markers for the prediction of post-stroke cognitive impairment： results from the TABASCO study ［J］. J Alzheimers Dis ， 2019 ， 70 （ 3 ）： 889 - 898 .

Weaver NA ， Kuijf HJ ， Aben HP ， et al . Strategic infarct locations for post-stroke cognitive impairment： a pooled analysis of individual patient data from 12 acute ischaemic stroke cohorts ［J］. The Lancet Neurol ， 2021 ， 20 （ 6 ）： 448 - 459 .

Bowren M ， Bruss J ， Manzel K ， et al . Post-stroke outcomes predicted from multivariate lesion-behaviour and lesion network mapping ［J］. Brain ， 2022 ， 145 （ 4 ）： 1338 - 1353 .

李莹，王晴，李古涛，等 . 高分辨率磁共振血管壁成像在缺血性卒中的研究进展［J］. 影像诊断与介入放射学， 2023 ， 32 （ 6 ）： 456 - 460 .

Li Y ， Wang Q ， Li GT ， et al . Research progress of high-resolution magnetic resonance vascular wall imaging in ischemic stroke ［J］. Diagn lmaging & lnterv Radiol ， 2023 ， 32 （ 6 ）： 456 - 460 .

Biesbroek JM ， Weaver NA ， Aben HP ， et al . Network impact score is an independent predictor of post-stroke cognitive impairment： a multicenter cohort study in 2341 patients with acute ischemic stroke ［J］. NeuroImage Clin ， 2022 ， 34 ： 103018 .

Bonkhoff AK ， Espinoza FA ， Gazula H ， et al . Acute ischaemic stroke alters the brain’s preference for distinct dynamic connectivity states ［J］. Brain ， 2020 ， 143 （ 5 ）： 1525 - 1540 .

Kaster M ， Czappa F ， Butz-Ostendorf M ， et al . Building a realistic， scalable memory model with independent engrams using a homeostatic mechanism ［J］. Front Neuroinform ， 2024 ， 18 ： 1323203 .

Yue X ， Li Z ， Li Y ， et al . Altered static and dynamic functional network connectivity in post-stroke cognitive impairment ［J］. Neurosci Lett ， 2023 ， 799 ： 137097 .

Wang S ， Rao B ， Chen L ， et al . Using fractional amplitude of low-frequency fluctuations and functional connectivity in patients with post-stroke cognitive impairment for a simulated stimulation program ［J］. Front Aging Neurosci ， 2021 ， 13 ： 724267 .

Bartoli E ， Devara E ， Dang HQ ， et al . Default mode network electrophysiological dynamics and causal role in creative thinking ［J］. Brain ， 2024 ， 147 （ 10 ）： 3409 - 3425 .

Ahmad RF ， Malik AS ， Kamel N ， et al . Simultaneous EEG-fMRI for working memory of the human brain ［J］. Australas Phys Eng Sci Med ， 2016 ， 39 ： 363 - 378 .

Medeiros J ， Simões M ， Castelhano J ， et al . EEG as a potential ground truth for the assessment of cognitive state in software development activities： A multimodal imaging study ［J］. PloS One ， 2024 ， 19 （ 3 ）： e0299108 .

Cichy RM ， Oliva A . AM/EEG-fMRI fusion primer： resolving human brain responses in space and time ［J］. Neuron ， 2020 ， 107 （ 5 ）： 772 - 781 .

Shu H ， Gu L ， Yang P ， et al . Disturbed temporal dynamics of episodic retrieval activity with preserved spatial activity pattern in amnestic mild cognitive impairment： a simultaneous EEG-fMRI study ［J］. NeuroImage Clin ， 2021 ， 30 ： 102572 .

Meyer P ， Baeuchl C ， Hoppstädter M . Insights from simultaneous EEG-fMRI and patient data illuminate the role of the anterior medial temporal lobe in N400 generation ［J］. Neuropsychologia ， 2024 ， 193 ： 108762 .

Philiastides MG ， Tu T ， Sajda P . Inferring macroscale brain dynamics via fusion of simultaneous EEG-fMRI ［J］. Annu Rev Neurosci ， 2021 ， 44 （ 1 ）： 315 - 334 .

Li Z ， Wu M ， Yin C ， et al . Machine learning based on the EEG and structural MRI can predict different stages of vascular cognitive impairment ［J］. Front Aging Neurosci ， 2024 ， 16 ： 1364808 .

Jacob M ， Ford J ， Deacon T . Cognition is entangled with metabolism： relevance for resting-state EEG-fMRI ［J］. Front Hum Neurosci ， 2023 ， 17 ： 976036 .

Liu Y ， Bengson J ， Huang H ， et al . Top-down modulation of neural activity in anticipatory visual attention： control mechanisms revealed by simultaneous EEG-fMRI ［J］. Cereb Cortex ， 2016 ， 26 （ 2 ）： 517 - 529 .

Diukova A ， Ware J ， Smith JE ， et al . Separating neural and vascular effects of caffeine using simultaneous EEG–FMRI： differential effects of caffeine on cognitive and sensorimotor brain responses ［J］. Neuroimage ， 2012 ， 62 （ 1 ）： 239 - 249 .

Labounek R ， Bridwell DA ， Mareček R ， et al . EEG spatiospectral patterns and their link to fMRI BOLD signal via variable hemodynamic response functions ［J］. J Neurosci Methods ， 2019 ， 318 ： 34 - 46 .

Napoli NJ ， Stephens CL ， Kennedy KD ， et al . NAPS Fusion： a framework to overcome experimental data limitations to predict human performance and cognitive task outcomes ［J］. Inf Fusion ， 2023 ， 91 ： 15 - 30 .

Liu Y ， Zhang Y ， Jiang Z ， et al . Exploring neural mechanisms of reward processing using coupled matrix tensor factorization： a simultaneous EEG-fMRI investigation ［J］. Brain Sci ， 2023 ， 13 （ 3 ）： 485 .

Michels L ， Riese F ， Meyer R ， et al . EEG-fMRI signal coupling is modulated in subjects with mild cognitive impairment and amyloid deposition ［J］. Front Aging Neurosci ， 2021 ， 13 ： 631172 .

Dai Y ， Xia R ， Wang D ， et al . Effect of acupuncture on episodic memory for amnesia-type mild cognitive impairment： study protocol of a multicenter， randomized， controlled trial ［J］. BMC Complement Med Ther ， 2023 ， 23 （ 1 ）： 268 .

Xingjie L ， Qiqi L ， Rui X ， et al . Moxibustion modulates working memory in patients with amnestic mild cognitive impairment： a functional magnetic resonance imaging study ［J］. J Tradit Chin Med ， 2023 ， 43 （ 4 ）： 801 - 808 .

Li X ， Liu Q ， Xia R ， et al . Clinical observation and mechanism of acupuncture on amnestic mild cognitive impairment based on the gut-brain axis： study protocol for a randomized controlled trial ［J］. Front Med ， 2023 ， 10 ： 1198579 .

浏览量

1180

下载量

CSCD

文章被引用时，请邮件提醒。

提交

工具集

关联资源

线粒体自噬和能量代谢在消化道肿瘤中的研究进展

泛凋亡在缺血-再灌注损伤疾病中的研究进展

扩散峰度成像鉴别直肠癌区域淋巴结良恶性的初步探讨