一、事件相关电位
诱发电位(EP)可以被分为刺激相关电位和事件相关电位(ERP)。刺激相关电位,如体感诱发电位(SEP)、听觉诱发电位(AEP)及视觉诱发电位(VEP)等是指在神经系统所诱发的与特定刺激直接相关联的诱发电位。事件相关电位是指与刺激的种类无关,而与刺激的认知、期待和判断相关联的一组电位成分。近年来逐渐应用于临床检查。事件相关电位可以包括晚期正电位(特别是P300)、N400、运动关联电位(MRCP)、认知阳性电位及伴随负变化(CNV)等。目前研究最为广泛的是P300和N400。
二、P300及其在痴呆性疾病中的应用
P300检查可用视、听和体感等刺激诱发,但以使用声音偏倚刺激(auditory oddball)最为普遍采用。例如两种纯音分别以不同的概率随机呈现,以小概率的刺激作为靶刺激,让受试者注意靶刺激。从头皮上记录脑电活动。对于大概率和小概率两种刺激所诱发的电位分别叠加。大概率的非靶刺激能诱发出P1、N1、P2成分,而靶刺激可以诱发出P1、N1、P2、N2、P3等成分。P3的潜伏期约在刺激后300 ms,所以又称为P300。多数学者认为P300是由多个皮层起源的电位总合而成,它同时又接受皮层下投射的调节[1-5]。P300的峰潜伏期随着年龄的增加而延长,特别是在45岁之后,每年可延长1~2 ms。
1. P300在判断认知功能障碍中的应用: Goodin 于1978年首先报道一组各种原因引起的痴呆,其中80%出现P300潜伏期(PL)明显延长, 自此以后,人们开始应用P300评价大脑功能状态和认知损害程度。Zappoli 等[6]研究8例老年前期AD的听觉ERP, 发现其内源性成分电位的潜伏期较正常组明显延长, 认为ERP对于研究老年前期脑功能减退早期的病理生理过程有重要价值; Takeda 等[7]研究38例不同原因痴呆患者的多种形式的诱发电位, 发现所有3组痴呆患者听觉ERP的 N200和P300潜伏期均延长, 但其中以15例AD患者延长最为明显、且与简易精神状态检查法的分数明显相关;薛寿儒等[8]关于32例AD患者的听觉ERP研究也有类似的结果。李卫平等[9]的研究结果显示AD患者的听觉ERP的P300出现率低、潜伏期延长及波幅降低。以上结果均支持ERP的内源性成分P300可相当程度上客观地反映AD的认知功能损害程度。但个别研究结果显示,AD患者的听觉ERP的 P300潜伏期无明显延长[10]。以上结果可能与检测方法以及检测时把不能完成ERP计数任务的AD患者除外等因素有关。
P300应用于其他原因的痴呆的研究也常有报道。癫痫导致智能低下的P300的研究近几年报道较多,常表现为伴有智能低下的癫痫患者的P300潜伏期比不伴有智能低下的癫痫患者及正常人均明显延长[11];李燕等[12]报道多发性硬化的患者可表现为皮质下痴呆或皮质兼皮质下混合性痴呆的特征,体感刺激诱发的ERP表现为N2和P3的潜伏期明显延长,波幅明显降低。近来国内关于PD导致的痴呆的ERP的研究也有报道,表现为N2和P3的潜伏期延长[13]。
2. P300在痴呆的诊断和鉴别诊断中的应用: Wright[14]认为, ERP的内源性成分P300可能对于AD患者的早期筛选有帮助。Have等[15]用听觉ERP研究正常老年人、老年抑郁症和AD患者, 结果显示, 三组之间的P300潜伏期、N200-P300波幅有显著差异, 后者的P300显著延长, N200-P300波幅明显降低, 认为ERP有助于AD和老年抑郁的鉴别诊断。Charles 等[16]则认为, 在包括AD在内的痴呆患者和精神疾病患者中,P300的表现也不相同, 痴呆患者主要为P300潜伏期延长, 精神分裂症则主要为P300波幅降低, 抑郁症主要为P300波幅降低的同时反应时(reaction time,RT)延长。 但也有报道认为,P300不足以鉴别痴呆和非痴呆性脑损害。Kraiuhin 等[17]报道轻到中度AD、老年抑郁和正常老年人的听觉ERP研究, 结果显示, 虽然P300的潜伏期按以上顺序依次缩短, 但组间无明显统计学差异, 认为P300的鉴别诊断意义不大; Gottlieb 等[18]研究25例痴呆和14例重度抑郁所致假性痴呆的P300, 结果显示, 严重的AD患者常常难于完成听觉ERP中的计数任务而影响结果, 继而采用了被动听觉条件下的ERP检测技术, 但结果显示, 这种“类P300”的研究方法不足以鉴别AD和假性痴呆。因此,P300应用于痴呆与假性痴呆的鉴别的价值尚有待进一步研究。
近年来, 除应用于鉴别痴呆和抑郁症等精神疾患的研究外, P300应用于鉴别皮层和皮层下痴呆(如PD)的研究也有报道。 Toda[19]报道31例PD患者和9例AD患者的视觉P300研究, 结果显示,PD患者中P3b潜伏期明显延长者9例, P3a潜伏期延长仅1例,其中6例符合痴呆诊断标准的PD患者的P3b潜伏期比正常对照组明显延长, P3a潜伏期正常; 而9例AD患者的P3a和P3b潜伏期均明显延长。作者认为, P300对于鉴别该两种不同原因的痴呆及其不同的认知损害过程有一定价值。 Takeda等[7]报道15例AD、16例PD性痴呆和7例Binswanger病患者的多种形式的诱发电位, 发现各种原因痴呆的N200和P300均有延长,但PD痴呆患者以N200延长较明显, 而AD以P300 延长为主, 也有助于两者的鉴别。
ERP应用于多发性脑梗死性痴呆和AD的对照研究也屡有报道, 目前的研究结果多认为二者的ERP表现类似,尚不足以作为鉴别诊断的依据[7,20]。
3. P300在痴呆治疗疗效观察中的应用:以往的研究发现, 重度痴呆的P300峰潜伏期延长较轻度痴呆明显,因而 ERP的内源性成分P300可以作为痴呆的随诊及疗效判断手段[14]。Saletu等[21]用nicergoline(活性麦角碱制剂)对56例AD患者分两组进行了对照研究, 结果显示, 治疗组的P300潜伏期较治疗前明显缩短, 而安慰剂组的P300潜伏期呈延长趋势, 且与临床功能评分、神经心理量表测试结果等相一致。Ikeda等[22]的动物实验结果也显示, 大鼠的痴呆模型的P300的潜伏期逐渐延长, 波幅降低, 经抗痴呆药物及自体移植治疗2~3周后, P300潜伏期和波幅恢复正常。Evers等[23]的视觉诱发的ERP研究报道,经过治疗的获得性免疫功能缺陷综合征(AIDS)患者的P300与治疗前比较变化不大,而未经治疗的患者的P300潜伏期较治疗前明显延长。这些研究均表明,P300可作为观察判断痴呆治疗疗效的客观有效的手段。
三、 N400的检查法及其在痴呆性疾病中的应用
除传统的听觉偏倚刺激外,开发更加系统、更加自然的刺激体系,用于诱发记录更具有心理活动特异性的电位已成为近年来各研究者努力的目标。N400是Kutas等[24]最早描述的,他发现, 句子结尾的词如果在语义上与句子的内容不符,则会在这个词提示后约400 ms时,在头皮上记录到一个负相电位,所以称之为N400,此电位被认为反映了脑对言语的语义加工过程。而先后呈现的两个词,第一个词对第二个词有启发作用,当第二个词与第一个词在语义上不相关时也会诱发出同样的电位。N400的神经起源目前尚不清楚。
Schwartz 等[25]用听觉和视觉双重刺激, 要求患者对所听到和看到的单词进行词义分类和匹配, 记录其诱发的ERP, 发现AD患者的N400的波幅比正常老年人降低, 认为N400可反映AD患者的语词功能损害, 且与任务难度和记忆搜寻方式有较大关联; Ford等[26]的研究显示, AD患者的N400潜伏期较正常老年人明显延长, 而且由非被启发词(unprimed word)诱发的N400波幅低于被启发词(primed word)诱发的N400波幅, 与正常对照组结果相反, 也反映了AD患者的语言功能受损。为进一步了解年龄等生理因素对N400的影响, Iragui 等[27]应用词义分类诱发ERP, 研究了正常年轻人、正常老年人和AD患者各12例, 发现三组研究对象的N400波幅依次降低、潜伏期依次延长, 说明除年龄因素外, N400仍能说明AD患者语言功能的病理性改变。Ostrosky等[28]应用图形-文字相互启发实验研究发现,正常年轻人和老年人分别可在380 ms和480 ms处出现N400电位,而AD患者的N400波幅明显下降。
目前,我国学者利用数字刺激来观察数字计算的事件相关电位,以及利用图形-文字相互启发实验来探讨概念的形成过程的研究也已有报道[29]。预计在将来, 随着ERP记录技术的不断完善和发展,ERP技术一定会被更广泛地应用于临床,能在一定程度上有助于对痴呆进行诊断、鉴别诊断、判断病情、观察疗效、推断预后等,从而对痴呆综合征等智能障碍性疾病的诊断和研究发挥更大的作用。
参考文献:
[1]Baudena P, Halgren E, Heit G,et al. Intracerebral potentials to rare target and distractor auditory and visual stimuli. III. frontal cortex. Electroencephalogr. Clin Neurophysiol, 1995,94: 251-264.
[2]Halgren E, Baudena P, Clarke J M,et al. Intracerebral potentials to rare target and distractor auditory and visual stimuli. I. superior temporal plane and parietal lobe. Electroencephalogr Clin Neuro
