陳麗娜,夏 亮,張 瑤,郭建英(第四軍醫(yī)大學附屬西京醫(yī)院軍人特診中心,西安 7003;第四軍醫(yī)大學心理學系;通訊作者,E-mail:30338039@qq.com)
心理旋轉(zhuǎn)是一種空間表征轉(zhuǎn)換形式,Shepard等在20世紀70年代首次提出心理旋轉(zhuǎn)能對空間能力的測量提供重要參考價值[1],按照心理旋轉(zhuǎn)對象的不同,心理旋轉(zhuǎn)分為客體旋轉(zhuǎn)和自我旋轉(zhuǎn)。而客體旋轉(zhuǎn)就是旋轉(zhuǎn)主體對外部物體如數(shù)字、字母或特殊圖形等的旋轉(zhuǎn)表征,自我旋轉(zhuǎn)指旋轉(zhuǎn)主體對其本身整個身體或身體某個部位的旋轉(zhuǎn)。從表象的角度,心理旋轉(zhuǎn)與空間能力有關(guān),可以解釋人的心理加工的過程,反映個體的心理過程,而空間能力構(gòu)成了認知能力的重要部分。而國內(nèi)外研究表明,焦慮癥是一種具有持久性焦慮、恐懼、緊張情緒和自主神經(jīng)活動障礙的腦功能失調(diào)[2],可以分為急性焦慮癥和慢性焦慮癥。焦慮癥患者產(chǎn)生了明顯的認知功能障礙[3-5],其心理旋轉(zhuǎn)是如何改變的,目前尚不清楚。本研究旨在利用時間相關(guān)電位(ERP)技術(shù)觀察焦慮癥患者心理旋轉(zhuǎn)與腦電生理功能的聯(lián)系,初步探討其正鏡像心理旋轉(zhuǎn)能力差異的機制,從而為探討焦慮癥患者認知功能障礙發(fā)生機制,早期臨床診斷及預后研究提供相對客觀的依據(jù)。
患者組:所用研究對象為2012-01~2012-10陜西西安第四軍醫(yī)大學西京醫(yī)院軍人特診中心門診患者。共22例焦慮癥患者,男8例,女14例,年齡為14-30歲,平均年齡(20±4.6)歲,平均受教育年限為(12.4±2.9)年,病程2-18月,平均(11±2)月。患者組狀態(tài)特質(zhì)焦慮量表(state and trait anxiety inventory,STAI)的評分總分為平均52-68分,平均(59.4±1.9)分。入組標準:①采用 DSMIV國際標準診斷為焦慮癥的患者;②病程<2年;③入組前至少2周內(nèi)未服用抗焦慮癥以及影響認知功能的藥物;④裸眼或矯正視力達到4.8以上,均為右利手;⑤受試者或監(jiān)護人知情同意并簽署知情同意書。排除標準:①2周內(nèi)使用精神類藥物者;②合并腦血管病、其他腦部疾病以及重大軀體疾病者。
對照組:為本單位護理實習生及部分研究生,無精神病和精神病家族史,其他標準同實驗組。共24例,男8例,女16例,年齡為21-26歲,平均年齡(22±2.6)歲,平均受教育年限為(14.4 ±2.4)年,對照組狀態(tài)特質(zhì)焦慮量表的評分總分為平均21-33分,平均(26.7±2.2)分。對照組和實驗組在性別構(gòu)成、年齡和受教育程度上差異無統(tǒng)計學意義。研究已經(jīng)過醫(yī)院倫理委員會批準。
1.2.1 量表評定 焦慮癥患者使用狀態(tài)特質(zhì)焦慮量表(STAI)[6]評定。研究開始對心理測驗員進行培訓,問卷內(nèi)部一致性良好,Cronbach’α系數(shù)為0.85-0.91。
1.2.2 電生理測定 實驗采用德國 BrainAMP MR32便攜式事件相關(guān)電位腦電系統(tǒng),實驗均在第四軍醫(yī)大學西京醫(yī)院中心實驗室完成。受試者佩戴32導Brain CAP-MR電極帽,要求對隨機出現(xiàn)的“R”和“F”正鏡像的8種不同旋轉(zhuǎn)角度(0°-315°,每間隔45°遞增)的圖片做正鏡像判斷并記錄其腦電,每個實驗程序開始后屏幕中央呈現(xiàn)一個R或F正鏡像,顯示時間為500 ms,被試對刺激進行正像或鏡像判斷,隨后刺激消失,屏幕中央出現(xiàn)一個“十”字型注視點(0.6 cm ×0.6 cm),刺激間隔為1 500 ms,之后進行下一個實驗程序。圖形正像和鏡像數(shù)量相同,8種角度重復20次,共320次,分為2個階段進行,中間休息2 min。腦電記錄采用10/20 標準系統(tǒng),置于 P3,P4,F(xiàn)Z,OZ,CZ,PZ,OZ,O2 等點,雙耳 TP9,TP10作為參考電極,頭皮阻抗 <5 kΩ,靈敏度為5 μV,啟動刺激呈現(xiàn)前200 ms做基線矯正,波幅大于80 μV者被視為偽跡被剔除。離線式疊加處理,記錄被試的反應時和錯誤數(shù),并使用ERP記錄P300[7],測量其潛伏期和波幅。
所有統(tǒng)計均使用SPSS 13.0軟件進行,錯誤率和反應時計算采用t檢驗,ERP數(shù)據(jù)選擇4個電極進行統(tǒng)計分析,組間(焦慮癥組、對照組)×刺激方式(正像、鏡像)×電極(FZ、OZ、CZ、PZ)采用多因素方差分析,單因素水平間采用post-hoc Tukey法進行比較。以P<0.05為差異具有統(tǒng)計學意義。
與對照組相比,焦慮癥組正像和鏡像錯誤率明顯偏高,差異具有統(tǒng)計學意義(P<0.05,見表1)。正像與鏡像相比,對照組在正像與鏡像錯誤率差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05),焦慮癥組鏡像錯誤率明顯高于正像,差異均有統(tǒng)計學意義(P<0.001)。
表1 焦慮癥組與對照組正鏡像錯誤率比較Table 1 Comparison of wrong reaction rate of normal and mirror between anxiety group and normal control group
與對照組相比,焦慮癥組正像和鏡像反應時均明顯增加,差異具有統(tǒng)計學意義(P<0.001,見表2)。對照組在正像與鏡像反應時間差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05),焦慮癥組鏡像反應時長于正像,差異有統(tǒng)計學意義(P<0.001)。
表2 焦慮癥組與對照組正鏡像反應時比較 (ms)Table 2 Comparison of reaction time of normal and mirror between anxiety group and norm al control group (ms)
多因素方差分析顯示,潛伏期間主效應顯著(F=11.56,P=0.021),波幅組間主效應顯著(F=16.27,P=0.008),刺激方式主效應均顯著(F=13.56,P=0.015),電極點主效應均顯著(F=7.52,P=0.041)。組間、刺激方式與電極點的交互作用均顯著(F=17.16,P <0.01)。
post hoc比較結(jié)果顯示,與對照組相比,焦慮癥患者組正像和鏡像潛伏期都延遲,波幅都降低,差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05);對照組正像和鏡像在FZ、OZ、CZ、PZ四個極點上潛伏期均差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05);焦慮癥組波幅正像與鏡像相比,差異無統(tǒng)計學差異(P>0.05),對照組正像波幅高于鏡像,差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05,見表3)。
表3 焦慮癥組與正常組正鏡像不同位點P300的潛伏期和波幅比較Table 3 Com parison of latencies and amplitudes of normal and mirror at different P300 between anxiety group and normal control group
本研究行為學結(jié)果顯示,焦慮癥患者在執(zhí)行心理旋轉(zhuǎn)任務時表現(xiàn)為錯誤率增高,反應時延長,提示焦慮癥的核心癥狀明顯影響了心理表征的加工速度和深度,患者認知功能出現(xiàn)了明顯的下降。
本研究采用P300進行研究,發(fā)現(xiàn)焦慮癥患者與正常人相比,P300的潛伏期明顯延長,且波幅明顯降低,說明焦慮癥患者在完成心理旋轉(zhuǎn)任務時出現(xiàn)了缺陷,其空間加工能力明顯下降,可能與焦慮癥患者過于關(guān)注其自身的行為表現(xiàn),占用了過多的心理認知資源,導致心理旋轉(zhuǎn)能力明顯下降。既往研究表明,應激引起的各類精神疾病如焦慮癥[7]、創(chuàng)傷后應激障礙[8]等,P300波幅顯著下降,潛伏期延遲,本研究與該研究結(jié)論相一致。
研究發(fā)現(xiàn),正常人在正像與鏡像上的潛伏期無明顯差異,說明正像心理旋轉(zhuǎn)與鏡像心理旋轉(zhuǎn)可能同時發(fā)生,而其波幅在正像與鏡像的比較上存在明顯差異,說明鏡像旋轉(zhuǎn)消耗更多的心理資源,加工更困難,結(jié)合文獻報道[9-11],我們認為鏡像旋轉(zhuǎn)的心理表征需要把不同的旋轉(zhuǎn)角度刺激轉(zhuǎn)為正像位置,因而認知加工上更加困難,提示大腦特定區(qū)域激活程度較正常低,所以在ERP上表現(xiàn)為波幅降低。焦慮癥患者潛伏期、波幅上存在明顯差異,說明其完成心理旋轉(zhuǎn)任務的心理表征在加工速度和信息加工深度上存在正鏡像差異。提示焦慮癥患者心理旋轉(zhuǎn)能力受損,可能是焦慮癥的腦生理機制受損,與行為學上的受損呈明顯的相關(guān)關(guān)系。
本研究提示行為和ERP指標可作為焦慮癥臨床診斷和治療效果的輔助診斷指標,同時,焦慮癥患者出現(xiàn)的認知能力缺陷在P300上出現(xiàn)潛伏期和波幅的變化,但是P300的變化在創(chuàng)傷后應激障礙[8]、精神分裂癥[12]、抑郁癥[13]、慢性酒精中毒[14]也出現(xiàn)了相同的變化,說明焦慮癥患者P300的變化并不具有特異性,存在一定的局限性,將來需要對其他ERP成分的變化進行進一步的研究。
[1]Shepard RN,Metzler J.Mental rotation of three-dimensional objects[J].Science,1971,171(3972):701-703.
[2]Castaneda AE,Tuulio-Henriksson A,Marttunen M,et al.A review on cognitive impairments in depressive and anxiety disorders with a focus on young adults[J].J Affect Disord,2008,106(1/2):1-27.
[3]Boden MT,John OP,Goldin PR,et al.The role of maladaptive beliefs in cognitive-behavioral therapy:Evidence from social anxiety disorder[J].Behav Res Ther,2012,50(5):287-291.
[4]Mantella RC,Butters MA,Dew MA,et al.Cognitive impairment in late-life generalized anxiety disorder[J].Am J Geriatr Psychiatry,2007,15(8):673-679.
[5]Gualtieri CT,Morgan DW.The frequency of cognitive impairment in patients with anxiety,depression,and bipolar disorder:an unaccounted source of variance in clinical trials[J].J Clin Psychiatry,2008,69(7):1122-1130.
[6]舒良.狀態(tài)-特質(zhì)焦慮問卷[M]//汪向東,王希林,馬弘.心理衛(wèi)生評定量表手冊.中國心理衛(wèi)生雜志,1999:205-209.
[7]Righi S,Mecacci L,Viggiano MP.Anxiety,cognitive self-evaluation and performance:ERP correlates[J].J Anxiety Disord,2009,23(8):1132-1138.
[8]Neylan TC,Jasiukaitis PA,Lenoci M,et al.Temporal instability of auditory and visual event-related potentials in posttraumatic stress disorder[J].Biol Psychiatry,2003,53(3):216-225.
[9]Logie RH,Pernet CR,Buonocore A,et al.Low and high imagers activate networks differentially in mental rotation[J].Neuropsychologia,2011,49(11):3071-3077.
[10]Nunez-Pena MI,Aznar-Casanova JA.Mental rotation of mirrored letters:evidence from event-related brain potentials[J].Brain Cogn,2009,69(1):180-187.
[11]Kung E,Hamm JP.A model of rotated mirror/normal letter discriminations[J].Mem Cognit,2010,38(2):206-220.
[12]段慧君,王紅星,白培深,等.精神分裂癥患者事件相關(guān)電位P300與臨床癥狀關(guān)系的研究[J].中華精神科雜志,2003,36(4):220-223.
[13]Sara G,Gordon E,Kraiuhin C,et al.The P300 ERP component:an index of cognitive dysfunction in depression[J].J Affect Disord,1994,31(1):29-38.
[14]Cristini P,F(xiàn)ournier C,Timsit-Berthier M,et al.ERPs(N200,P300 and CNV)in alcoholics:relapse risk assessment[J].Neurophysiol Clin,2003,33(3):103-119.