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事件相關電位在精神領域中的應用

2018-02-02 神經科技

ERP

事件相關電位(Event related potential,ERP)是認知神經科學領域中,評價大腦信息處理過程相關電活動的一種無創傷性檢測手段。由於ERP的高時間解析度、對神經電信號的直接記錄,使其能夠進行即時檢測及較準確地評價刺激處理過程中神經系統的損害,因此在精神科、神經科等臨床醫學工作中得到越來越廣泛的應用。精神疾病是在各種生物、心理、杜會環境因素影響下,大腦功能失調,導致認知、情感、意志、行為等不同程度的精神活動障礙。ERP在精神分裂症(精分症)、腦器質性精神障礙、軀體疾病所致精神障礙的研究中均已得到大量應用。

精神分裂症

ERP的P300成分作為研究正常人和患者認知加工及其腦機制的重要電生理指標而被廣泛應用,其參數(潛伏期、波幅等)的變化可反映心理加工過程的異常。大量研究表明,慢性精分症患者在oddbal實驗範式中杷刺激引發的聽覺P300波幅持續下降,並同左側顳葉的結構異常密切相關。精神分症研究中的另一重要發現是患者的聽覺失匹配負波(Mismatch negativity,MMN)出現異常。MMN是由偏差刺激引起的ERP成分,在刺激後140ms左右出現,一般通過偏差刺激減去標準刺激面得到,主要反映了感覺記憶的活動,可能與對預料外事件進行反應的自動報警機制密切相關,並可能調節注意等高級認知過程。精分症患者在額葉出現聽覺偏差刺激誘發的MMN波幅下降,並可能反映出高危人群,如患者的一級親屬對該疾病的易感性,但也有實驗表明,在疾病早期並沒有MMN波幅的改變,此時患者的感覺記憶、回聲記憶功能並沒有受損,MMN的波幅可能是隨著疾病的進展而成為慢性精神分裂症患者病程發展的標誌物。

阿爾茨海默氏病

腦器質性疾病所致的精神障礙中,阿爾茨海默病(Alzheimer"s disease,AD)較為常見。AD是組原因未明的原發性腦變性疾病,以痴呆為主要衰現,疾病早期會出現情景記憶或語義記憶缺陷;目前對AD的診斷主要依據臨床癥狀的評價及一些排它性的檢查,而最終確診需進行腦組織切片。Fernander等在利用多種評價手段對AD患者進行隨診後,發現P300潛伏期診斷AD的特異性為83%,敏感性為77%。對我國AD患者進行的P300研究表明,P300潛伏期診斷痴呆的特異性為88%,敏感性為90%。在病程早期臨床尚未出現認知功能退化時,P300已出現改變,因此P300潛伏期能夠有效地用於AD的早期診斷和鑒別。

創傷後應失調

在與心理社會因素相關的精神疾病中,嚴重或持久的精神創傷之後導致的應激障礙,如發生在戰爭、火災、性攻擊、持械搶劫等罕見危險事件之後患者出現的精神障礙被稱為創傷後應激失調(Posttraumatic stress disorder,PTSD)。PTSD患者的行為表現多為噩夢、閃回、干擾性記憶、短時記憶不足等邊緣葉功能紊亂的神經精神癥狀。在聽覺odd-bal實驗範式中, Felmingham等人發現,PTSD患者出現靶刺激引發的P200、P300波幅下降和潛伏期延長、N200波幅升高和潛伏期延長。N200和P300成分的異常可能反映出刺激辨別和注意功能的損傷。

身心疾病

臨床工作中經常遇到精神障礙和軀體疾病共存的情況,即身心疾病,通常是由於各內臟器官、內分泌、營養代謝疾病等引起生理功能紊亂,並影響腦功能而導致精神障礙,其中肝性腦病、糖尿病所致的精神障礙等比較常見。肝性腦病的神經精神癥狀在早期階段表現為輕微的人格改變、精神運動分離障礙和睡眠節律的改變,這些癥狀被稱為亞臨床肝性腦病(Subclinical hepatic encephalopathy, SHE),SHE的出現可能預示著肝性腦病的臨床病情進展。

有研究表明,近59%的SHE患者平均4個月後發展為臨床肝性腦病P300。對於早期認知障礙的檢測具有高度的敏感性和可靠性,與感染、胃腸出血或心理測量的異常表現相比,ERP異常對SHE的探測更加敏感。在聽覺oddball實驗範式中,伴有肝硬化的肝病意者的P300平均潛伏期顯著延長;同早期患者相比,處於較嚴重病程階段的病人,出現P300潛伏期延長的患者比例顯著增,P300的異常表明肝性腦病患者刺激評價能力下降,標誌著SHE的存在。雖然目前SHE的判斷並沒有確診指標,但可以採用ERP技術在肝硬化患者中進行篩查,較早地發現患者的神經精神異常,進而提高肝性腦病的檢出率。

兒童青少年的精神疾患

ERP技術已經廣泛地應用於兒童少年期精神障礙的研究中。特定的發育障礙——學習能力障礙( Learning disability,LD)是少年兒童常見的精神障礙。既往研究結果發現,在聽覺oddball實驗中,患有誦讀困難的兒童出現左側額葉P300波幅增強;同對照組相比,聽覺處理失調(suspected auditory processing disorder;sAPD)的兒童,在未出現明顯的結構改變或功能缺失時,會出現聽覺ERP特徵性變化,表現為P85-120波幅增大和N1、P2波幅減小,但此時MMN並未出現顯著變化。通過對語音知覺、腦反應及行為的檢測,ERP還能夠縱向監測嬰兒期至學齡期兒童語言能力的發展。另外ERP在兒童的多動症、遺尿症等等方面均有重大的臨床參考價值。

目前ERP已經在自閉症、抑鬱症等精神領域中應用越來越廣泛,已經成為相關精神疾病重要的檢測參考手段。

作者:陳松

來源:瀚翔生物835259

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