劉 睿,葉 斌,張 干
既往研究[1-2]表明,阿爾茨海默病(alzheimer’s disease,AD)存在臨床前階段,輕度認(rèn)知障礙(mild cognitive impairment,MCI)尤其是遺忘性輕度認(rèn)知障礙(amnesia mild cognitive impairment,aMCI)是AD 的早期階段近來已被廣泛認(rèn)同。MCI 是指介于正常老化與癡呆之間的一種過渡狀態(tài),而aMCI是其最常見的類型。本研究以aMCI 為研究對(duì)象,通過檢測(cè)反映認(rèn)知功能相關(guān)的事件相關(guān)電位P300 和其亞波的變化,探討aMCI 的認(rèn)知損害的可能機(jī)制。
1.1 研究對(duì)象 研究對(duì)象均來源于我院神經(jīng)內(nèi)科門診住院及體檢中心人群。2012年8月-2013年4月根據(jù)納入標(biāo)準(zhǔn)入組所有受試者,并簽署知情同意書。AD、aMCI 和正常對(duì)照組各20 名,受試者均≥50 歲、教育程度≥3年,且右利手,擬各組在年齡、性別、教育程度、身高、質(zhì)量等因素均相匹配?;颊呓M和對(duì)照組年齡、受教育年限的差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(f =0.27,P >0.05;f=0.39,P >0.05),MMSE 總分上有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01)。正常對(duì)照組:在入組病例組同期入組相匹配的正常對(duì)照,為蚌埠市體檢中心社區(qū)體檢健康老年人,所有正常老人均符合:(1)無記憶力減退主訴(簡(jiǎn)化中文版記憶問卷<3 分),無嚴(yán)重軀體疾病,檢查合作;(2)MoCa≥26;(3)MMSE總分≥24 分;(4)CDR=0。
1.1.1 入組標(biāo)準(zhǔn)(1)AD 入組標(biāo)準(zhǔn):采用1984年美國(guó)神經(jīng)病學(xué)、語(yǔ)言障礙和卒中-老年性癡呆和相關(guān)疾病學(xué)會(huì)(NINCDS-ADRDA)[3]編制的AD 診斷標(biāo)準(zhǔn)。(2)aMCI 組入組標(biāo)準(zhǔn):符合Peterson 等[4]的aMCI 診斷標(biāo)準(zhǔn),診斷采用MCI 國(guó)際工作組修訂的MCI 診斷程序。①主觀記憶力減退:簡(jiǎn)化中文版記憶問卷≥3 分;②客觀記憶力損害:聽覺詞語(yǔ)記憶測(cè)驗(yàn)-延遲回憶(audio verbal memory test,AVMT)≤4 分(3年及以上教育者);③MMSE 總分≥24 分;④MoCa 量表總分<26分;⑤CDR=0.5;⑥ADL 正?;蜉p微受損(ADL 得分≤22);⑦無癡呆。(3)AD、aMCI 組共同入組標(biāo)準(zhǔn):①完成頭顱CT 或MRI 檢查,僅有腦萎縮,無一個(gè)以上的腔隙性腦梗死和斑片狀或彌漫性白質(zhì)疏松,無明確的腦卒中病史;②聽力正常,視力或糾正視力1.0 以上;③檢查合作。
1.1.2 排除標(biāo)準(zhǔn)(1)臨床卒中或卒中病史:頭顱MRI 或CT存在直徑≥2 cm 病灶;(2)中樞神經(jīng)系統(tǒng)感染、頭顱損傷、癲癇、多發(fā)性硬化、中毒代謝性疾病、帕金森病、顱內(nèi)腫瘤、甲減;抑郁癥、焦慮癥、精神分裂癥;(3)有乙醇/藥物依賴史;服用相關(guān)改善認(rèn)知的藥物;(4)合并嚴(yán)重心、肝、腎、腦及造血系統(tǒng)疾病。
1.2 監(jiān)測(cè)方法
1.2.1 儀器與測(cè)試環(huán)境 測(cè)試均統(tǒng)一由我院神經(jīng)內(nèi)科及神經(jīng)病學(xué)研究所專業(yè)醫(yī)師完成,被試者的測(cè)查均在神經(jīng)病學(xué)研究所實(shí)驗(yàn)室內(nèi)無干擾的環(huán)境中嚴(yán)格按照實(shí)驗(yàn)程序進(jìn)行。該神經(jīng)電生理室具有電磁屏蔽良好、隔音良好的特點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的背景噪聲約為31 dB,背景光照為2 cd/m2。ERP 的誘發(fā)刺激是由丹麥MEDTRANIC 肌電誘發(fā)電位儀檢測(cè),電極安放按國(guó)際腦電圖10/20 系統(tǒng)方法,記錄電極放置Fz,Cz,Pz 點(diǎn),參考電極置于乳突,兩乳突作為參考電極(A1、A2),F(xiàn)Pz 接地。腦電采樣頻率為256 Hz,頭皮電極要求電極阻抗小于5Ω,濾波為0.53~60 Hz。采用聽覺oddball 模式,強(qiáng)度90dB,靶刺激頻率2 kHz,概率20%,非靶刺激頻率1 kHz,概率80%。靶刺激疊加30 次。
1.2.2 測(cè)試 分別對(duì)AD、aMCI 和正常對(duì)照組各20 名受試者進(jìn)行事件相關(guān)誘發(fā)電位(event-related potential,ERP)的P300 及其亞波的檢測(cè),采用聽覺激活事件相關(guān)誘發(fā)電位。實(shí)驗(yàn)開始前以口頭方式向受試者說明本實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容,順序作業(yè),要求保持清醒,注意力集中以盡可能避免生理及心理因素對(duì)ERP 的干擾。受試者舒適地坐在扶手椅上,通過短聲刺激接收監(jiān)測(cè)。每個(gè)受試者進(jìn)行一次全過程實(shí)驗(yàn)測(cè)試需要30 min。根據(jù)理論結(jié)合我們?cè)谶M(jìn)行事件相關(guān)電位實(shí)驗(yàn)的經(jīng)驗(yàn),本研究選用實(shí)驗(yàn)次數(shù)為2 次,取平均值。受檢者取舒適坐位,清醒,囑其集中注意力。測(cè)試前讓受檢者熟悉一種不規(guī)律出現(xiàn)的高音調(diào)短音(靶刺激)和另一種不規(guī)律出現(xiàn)的低音調(diào)的短音(非靶刺激)。然后要求其默記靶刺激的次數(shù),要求受試者判斷所聽到的聲音是否屬于先前的聲音類別,如判斷為“是”按鍵,如判斷為“否”則不按鍵記錄,如反應(yīng)時(shí)間超過3 s,則被自動(dòng)剔出。電腦記錄被試判斷的反應(yīng)時(shí)間和正確率。每位受檢者均重復(fù)測(cè)試2 次,取2 次的平均值。全程實(shí)驗(yàn)30 min。將采集的數(shù)據(jù)存入計(jì)算機(jī)硬盤備用。
1.2.3 P300 及其亞波分析 根據(jù)國(guó)際誘發(fā)電位電生理會(huì)議提出標(biāo)準(zhǔn),以頭頂Cz 點(diǎn)記錄的P300 為基本波形,測(cè)量P300的潛伏期(ms)及波幅(uv),而Fz、Pz 點(diǎn)記錄的P300、P3a、P3b波作為辨認(rèn)波形的參考。P300 是潛伏期在280~550 ms 左右的一個(gè)正性電位,由多個(gè)亞成分構(gòu)成,主要包括:P3a,P3b,亞波可以孤立出現(xiàn)、可以在時(shí)間和空間上相互重疊,國(guó)際ERP協(xié)會(huì)建議盡量分開分析這些亞波成分。在IFCN[5]推薦若P300 分化為P3a 和P3b 時(shí),以P3b 作為P300 的值,本實(shí)驗(yàn)分析各波潛伏期大于對(duì)照組ˉx+2.5 s 者為延長(zhǎng)(異常),波幅低于對(duì)照組ˉx-2.5s 為降低(異常)。
1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 所有數(shù)據(jù)結(jié)果使用SPSS14.0 進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,采用χ2分析和q 檢驗(yàn),P<0.05 視為差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
2.1 3組MMSE,P300 參數(shù)及雙峰出現(xiàn)率比較 AD 組的P300 潛伏期較aMCI 組和正常對(duì)照組明顯延長(zhǎng),波幅降低,兩兩對(duì)比有顯著差異性;且與MMSE 得分呈正相關(guān),MMSE 得分越低,P300 及其亞波的潛伏期越長(zhǎng);且AD 組,aMCI 組和正常對(duì)照組比較,三者雙峰出現(xiàn)率有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(本組P300 為未分化的波形分析)。而aMCI 組和正常對(duì)照組對(duì)比P300 的潛伏期和波幅無差異性,而雙峰出現(xiàn)率有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。見表1。
表1 3 組MMSE 得分和P300 參數(shù)及雙峰出現(xiàn)率對(duì)比(±s)
表1 3 組MMSE 得分和P300 參數(shù)及雙峰出現(xiàn)率對(duì)比(±s)
組別MMSE 得分P300 潛伏期(ms)P300 波幅(μV)雙峰出現(xiàn)率(%)AD 組20.40±3.02204.60±22.054.67±3.2419.7 aMCI 組24.40±2.07197.65±45.794.57±4.1021.6對(duì)照組28.0±1.76221.32±58.243.09±2.0951.2 F 值8.0681.491.487.96 P 值<0.01<0.05<0.05<0.01
2.2 三組的亞波參數(shù)分析 對(duì)于出現(xiàn)雙峰的病例進(jìn)行進(jìn)一步分析提示:對(duì)于AD 和aMCI 及正常組對(duì)照其P3a、P3b 的潛伏期延長(zhǎng)、波幅減低有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。見表2。
表2 3 組的亞波參數(shù)分析(±s)
表2 3 組的亞波參數(shù)分析(±s)
組別P3a 潛伏期(ms)P3a 波幅(μV)P3b 潛伏期(ms)P3b 波幅(μV)AD 組279.70±29.562.94±2.13359±502.3±1.9 aMci 組240.05±30.875.18±2.57330±416.3±3.1對(duì)照組249.15±54.586.15±2.30339±316.2±2.5 F 值0.073.511.973.6 P 值<0.01<0.01<0.01<0.01
AD 臨床表現(xiàn)為認(rèn)知功能損害、精神行為異常,最終導(dǎo)致其社會(huì)功能及生活能力喪失。AD 更可能是多病因機(jī)制作用的結(jié)果。近期一病理研究[5]顯示MCI 同樣存在突觸可塑障礙。研究表明[6-7]每年約10%~15%的MCI 患者轉(zhuǎn)變?yōu)锳D,6年可高達(dá)80%。
記憶任務(wù)相關(guān)性功能磁共振成像檢查發(fā)現(xiàn)[8],AD 患者的海馬、海馬旁回和扣帶回后部激活降低,而MCI 患者該區(qū)的激活程度報(bào)道不一,可能與認(rèn)知障礙的程度有關(guān)。MCI 早期受損腦區(qū)活動(dòng)由周圍正常組織活動(dòng)增強(qiáng)代償時(shí)激活增高,反之則降低。
P300 是潛伏期在280~550 ms 左右的一個(gè)正性電位,可通過操作任務(wù)誘發(fā),主要反映刺激認(rèn)知的綜合加工過程。P300 主要產(chǎn)生在大腦聯(lián)合區(qū)、大腦邊緣系統(tǒng)、大腦皮層下核團(tuán)、腦干、小腦等眾多區(qū)域,綜合參與功能信息的處理,海馬影響P300 的構(gòu)成。因此P300 檢測(cè)在解剖定位上具有檢測(cè)上述部位腦功能的作用,基于上述解剖和影像學(xué)基礎(chǔ),本實(shí)驗(yàn)對(duì)AD 和aMCI 組進(jìn)行認(rèn)知事件相關(guān)電位P300 檢測(cè)。
P300 的潛伏期反應(yīng)刺激-認(rèn)知加工過程,波幅反應(yīng)受試者與輸入信息處理相關(guān)的中樞神經(jīng)系統(tǒng)活動(dòng)數(shù)。P300 可以分出:P3a、P3b 等亞成分[9-10],目前認(rèn)為P3a 是由非靶刺激引起的,可能與定向活動(dòng)有關(guān),無需主動(dòng)注意的參與,于頂部分布前額中央?yún)^(qū)最大[10-11],扣帶前回前區(qū)可能是P3a 產(chǎn)生的重要結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)[12]。P3b 是由靶刺激引起,常被任務(wù)相關(guān)事件誘發(fā)出來,P3b 的決定因素是任務(wù)相關(guān)事件及從相關(guān)事件獲得的信息,而不是它們的物理性質(zhì)。P3b 在額-中央分布,以大腦頂區(qū)最明顯。國(guó)內(nèi)的相關(guān)文獻(xiàn)[13]認(rèn)為:P300 尤其是P3a 等子波的研究為認(rèn)知損害的評(píng)價(jià)提供了可量化的信息。
本研究在實(shí)驗(yàn)中采用了分別測(cè)定P300、P3a、P3b 的潛伏期和波幅及雙峰出現(xiàn)率的方法,對(duì)AD 組和aMCI 組進(jìn)行對(duì)比研究,本研究的ERP 檢測(cè)顯示:AD 組的P300 潛伏期較aMCI組和正常對(duì)照組明顯延長(zhǎng),波幅降低,兩兩對(duì)比有顯著差異性;且與MMSE 得分呈正相關(guān),MMSE 得分越低,P300 及其亞波的潛伏期越長(zhǎng)。AD 組,aMCI 組和正常對(duì)照組比較,三者雙峰出現(xiàn)率有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。而aMCI 組和正常對(duì)照組對(duì)比P300的潛伏期和波幅無差異性,而雙峰出現(xiàn)率無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。對(duì)于出現(xiàn)雙峰的病例進(jìn)行進(jìn)一步分析提示:對(duì)于AD 和aMCI 及對(duì)照組其P3a、P3b 的潛伏期延長(zhǎng)、波幅減低有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異,與國(guó)內(nèi)的研究[14-15]基本一致。
因此,本研究結(jié)果表明P300 及其亞波的出現(xiàn)率和相關(guān)參數(shù)可以作為阿爾茲海默病及遺忘型輕度認(rèn)知損害早期診斷的客觀依據(jù)之一,具有一定的臨床意義。需要指出的是,本研究所使用的樣本有限,期待更大樣本及更豐富的神經(jīng)電生理檢測(cè)手段來進(jìn)行有關(guān)AD 和aMCI 的相關(guān)研究,為進(jìn)一步診治AD 提供幫助。
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