青年高血壓患者注意功能事件相關(guān)電位的研究

石晶，司翠平，張鳳，閆中瑞

·論著·

青年高血壓患者注意功能事件相關(guān)電位的研究

石晶，司翠平，張鳳，閆中瑞

目的 探討青年高血壓患者視覺注意功能障礙的特點(diǎn)及神經(jīng)機(jī)制。方法 采用Oddball范式對24例原發(fā)性青年高血壓患者(高血壓組)和23例正常對照者(正常對照組)的事件相關(guān)電位(ERP)成分進(jìn)行檢測，并對所有受試者采用MMSE進(jìn)行認(rèn)知功能評估。結(jié)果 高血壓組MMSE評分顯著低于正常對照組(t=-10.36，P<0.05)。N2平均波幅電極位之間主效應(yīng)有顯著性差異(P<0.01)，表現(xiàn)為顯著的額區(qū)分布。高血壓組P3a及P3b的平均波幅較正常對照組顯著減小(均P<0.05)。高血壓組頂區(qū)PZ P3a波幅較正常對照組波幅顯著下降(P<0.05)，兩組間前額部FZ及中央?yún)^(qū)CZ差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。高血壓組與正常對照組間P3a、P3b各位置潛伏期差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。MMSE評分與P3b波幅呈正相關(guān)(r=0.61，P=0.05)，與P3a波幅無關(guān)(r=0.19，P>0.05)。結(jié)論 青年高血壓患者視覺注意已經(jīng)受到損害，視覺P300可作為早期識別青年高血壓患者存在的注意功能損害的客觀指標(biāo)。

青年；高血壓；視覺；注意障礙；事件相關(guān)電位

隨著高血壓發(fā)病的逐漸年輕化，青年高血壓患病率不斷增加。大量研究[1-3]已經(jīng)證實(shí)，中老年高血壓患者存在認(rèn)知功能障礙。近年，有學(xué)者認(rèn)為不僅老年高血壓會引起認(rèn)知功能障礙，青年期高血壓同樣會引起特定的認(rèn)知功能損害[4]。既往研究[4-5]發(fā)現(xiàn)，青年高血壓患者的注意及記憶功能已經(jīng)受到損害。注意由非隨意注意與隨意注意兩部分組成。隨意注意指的是有預(yù)定的、需要意志努力的自上而下的主動(dòng)注意。非隨意注意是機(jī)體遇到突發(fā)新異刺激時(shí)的朝向反應(yīng)，是自下而上的刺激驅(qū)動(dòng)的自動(dòng)加工過程，使機(jī)體及時(shí)覺知突發(fā)事件，及時(shí)采取措施，對于人們有保護(hù)意義。事件相關(guān)電位(ERP)成分中P300與注意功能密切相關(guān)[6-7]，P300包括P3a及P3b。目前國內(nèi)采用視覺P300對青年高血壓患者認(rèn)知功能改變進(jìn)行評估的研究非常少，本研究采用視覺Oddballe實(shí)驗(yàn)范式，應(yīng)用ERPs成分P300就青年期高血壓對視覺注意的影響及其神經(jīng)機(jī)制進(jìn)行研究。

1 對象與方法

1.1 對象 (1)高血壓組：選取2014年9～12月于本院就診的24例青年高血壓患者(2周內(nèi)未使用降壓藥物)，均符合《中國高血壓防治指南2010》[8]的原發(fā)性高血壓診斷標(biāo)準(zhǔn)。男12例，女12例；年齡23～44歲，平均(39.25±4.06)歲；受教育年限(11.00±3.03)年。(2)正常對照組：系同期健康體檢的23名血壓正常者，男11名，女12名；年齡23～44歲，平均(37.78±3.64)歲，受教育年限(9.64±3.85)年。所有受試者文化程度均為初中或以上，視力(或校正視力)及色覺均正常，右利手。頸部血管超聲和TCD檢查證實(shí)無顱內(nèi)血管中重度狹窄。排除腦卒中、繼發(fā)性高血壓、帕金森病、顱腦外傷、老年癡呆癥、睡眠呼吸暫停綜合征、顱腦腫瘤、有精神疾病或精神疾病家族史、糖尿病、有藥物或酒精依賴的患者。兩組患者年齡、性別和受教育程度差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(均P<0.05)，具有可比性。本研究得到醫(yī)院倫理委員會的批準(zhǔn)，所有被試者均簽署知情同意書。

1.2 方法

1.2.1 神經(jīng)心理學(xué)檢查 高血壓患者于就診當(dāng)日，健康對照者于體檢日采用張明園1989年修訂的MMSE版本進(jìn)行認(rèn)知功能評估。MMSE總分為30分，依據(jù)文化程度不同劃出界限分：文盲為17分，小學(xué)為20分，中學(xué)及以上為24分；小于劃界分的為存在認(rèn)知損害。

1.2.2 視覺注意的檢查 高血壓患者于就診當(dāng)日，健康對照者于體檢日應(yīng)用視覺Oddballe實(shí)驗(yàn)范式進(jìn)行檢查。采用Neuroscan ScanLT Amplifier 系統(tǒng)記錄腦電數(shù)據(jù)，應(yīng)用國際標(biāo)準(zhǔn)10-20系統(tǒng)電極放置電極，佩戴40導(dǎo)Ag/Agcl電極帽。以鼻尖作為參考，前額接地，記錄雙眼外眥處的水平眼電(HEOG)及左眼上下的垂直眼電(VEOG)，帶通濾波為0.01～200 Hz，采樣率1000 Hz，頭皮和電極接觸電阻均<5 kΩ。采用Scan 4.5 軟件將原始腦電數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為雙側(cè)乳突參考，校正實(shí)驗(yàn)中眨眼產(chǎn)生的眼電。采用Epoch對刺激前后200～1000 ms的腦電進(jìn)行分段，根據(jù)刺激前200 ms對數(shù)據(jù)進(jìn)行基線校正，偽跡即波幅超過 100 μV者，在疊加中被自動(dòng)剔除。疊加平均視覺刺激所誘發(fā)的腦電，對得到的ERPs波形進(jìn)行30 Hz低通無相移數(shù)字濾波。依據(jù)ERPs總平均波形圖及研究目的，選取F3/FZ/F4、C3/CZ/C4、P3/PZ/P4九個(gè)電極分別進(jìn)行N2、P3a、P3b波幅和潛伏期的測量。刺激材料選用較大的圓盤(靶刺激)、較小的圓盤(標(biāo)準(zhǔn)刺激)及棋盤格(新異刺激)，概率分別為10%、80%、10%。在較大圓盤(靶刺激)呈現(xiàn)時(shí)，被試者對其進(jìn)行計(jì)數(shù)，忽略其他刺激。視覺刺激間隔(ISI)為800 ms，呈現(xiàn)時(shí)間200 ms，靶刺激疊加次數(shù)為60次。

1.2.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 采用SPSS 13軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。對視覺刺激成功誘發(fā)出的ERPs成分N2、P3a、P3b的波幅和潛伏期進(jìn)行組別(高血壓組、正常對照組)×電極位置(F3/FZ/F4、C3/CZ/C4、P3/PZ/P4)×腦區(qū)(左、中、右)三因素重復(fù)測量方差分析，P值采用Greenhouse-Geisser法矯正。視覺P300波幅及P300潛伏期與MMSE的相關(guān)性采用Pearson進(jìn)行相關(guān)性分析，Two-tailed檢驗(yàn)，以P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié) 果

2.1 高血壓組與正常對照組MMSE評分的比較 高血壓組MMSE評分[(25.92±1.25)]顯著低于正常對照組[(29.00±0.74)](t=-10.36，P<0.05)。

2.2 兩組間視覺新異刺激ERPs結(jié)果的比較 所有被試者均誘發(fā)出明顯的N2和P3a成分，N2的時(shí)間窗約為200～300 ms，P3a的時(shí)間窗約為300～400 ms。高血壓組及正常對照組N2均以額-中央?yún)^(qū)分布為主。

2.2.1 視覺新異刺激N2波形結(jié)果 N2平均波幅電極位置間主效應(yīng)有顯著性差異[FZ：(-4.21±0.51) μV，CZ ：(-3.41±0.42)μV，PZ：(-2.19±0.43)μV，F(xiàn)(2,45)=9.01，P<0.01]，F(xiàn)z位置[(-4.21±0.51) μV]N2波幅最大，由前向后逐漸減小，表現(xiàn)為顯著的額區(qū)分布。高血壓組N2波幅[(-3.40±0.51) μV]與正常對照組[(-3.15±0.52) μV]組別間主效應(yīng)差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(F(1,45)=0.12，P>0.05)。

2.2.2 視覺新異刺激P3a波形結(jié)果 見表1。高血壓組P3a的平均波幅較正常對照組顯著減小(F=4.88，P<0.05)，電極位置與組別的交互作用有邊緣顯著性[F(1,45)=3.22，P=0.07]。高血壓組頂區(qū)PZ P3a波幅較正常對照組下降更為明顯(F=10.23，P<0.05)，兩組間前額部FZ及中央?yún)^(qū)CZ差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。高血壓組與正常對照組間P3a平均及各位置潛伏期差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2.3 兩組間視覺靶刺激ERPs結(jié)果的比較 見表2。兩組被試者在200～300 ms、300～500 ms時(shí)間窗內(nèi)分別誘發(fā)出明顯的P3b成分，主要分布于中線附近。高血壓組P3b平均波幅較正常對照組顯著降低(P<0.05)，電極位置與組別交互作用存在邊緣顯著性(F=3.22，P=0.07)。與正常對照組比較，高血壓組PZ P3b波幅顯著下降(F=10.19，P<0.05)，F(xiàn)Z及CZ波幅差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。正常對照組P3波幅由前向后逐漸增大，其中以頂區(qū)位置P3b的波幅最大。正常對照組與高血壓組間P3b平均及各位置潛伏期差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，P3b潛伏期電極位置間主效應(yīng)及電極位置與組別的交互作用均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

表1 高血壓組與正常對照組P3a波幅及潛伏期比較(x±s)組別波幅(μV)平均波幅FZCZPZ潛伏期(ms)平均波幅FZCZPZ高血壓組(n=24)4.19±0.624.24±0.804.62±0.663.71±0.67376.54±7.19382.08±8.23378.73±7.97368.80±8.48正常對照組(n=23)6.14±0.635.06±0.826.61±0.686.75±0.68362.27±7.03363.94±8.05363.86±7.79359.00±8.29F值4.880.514.4010.232.012.481.780.68P值<0.05>0.05>0.05<0.05>0.05>0.05>0.05>0.05

表2 高血壓組與正常對照組P3b波幅及潛伏期比較(x±s)組別波幅(μV)平均波幅FZCZPZ潛伏期(ms)平均波幅FZCZPZ高血壓組(n=24)4.09±0.594.20±0.764.59±0.603.68±0.64401.31±6.27388.19±8.91408.83±7.29411.11±8.73正常對照組(n=23)6.10±0.595.00±0.786.47±0.636.69±0.63391.34±6.13384.00±9.11394.30±7.13391.54±8.54F值4.730.494.0110.191.290.112.032.57P<0.05>0.05>0.05<0.05>0.05>0.05>0.05>0.05

2.4 MMSE評分與P3a、P3b波幅的相關(guān)性分析 MMSE評分與視覺新異刺激P3b波幅存在正相關(guān)性(r=0.61，P=0.05)，與視覺P3a波幅無顯著相關(guān)性(r=0.19，P>0.05)。

3 討 論

高血壓是認(rèn)知功能(注意、記憶、定向力、執(zhí)行等功能)損害的重要危險(xiǎn)因素[1-3]。研究[9]證實(shí)原發(fā)性青年高血壓患者靶器官受到損害，以注意及執(zhí)行功能損害最明顯。有研究[10]表明，服用抗高血壓藥物后，青年高血壓導(dǎo)致的認(rèn)知功能損害可以得到改善，說明青年期高血壓引起的認(rèn)知功能損害早期預(yù)防、干預(yù)是有效的，但青年高血壓患者服藥依從性差[11]。所以，對青年高血壓患者進(jìn)行認(rèn)知干預(yù)，指導(dǎo)患者了解高血壓的相關(guān)知識，針對患者的認(rèn)知誤區(qū)進(jìn)行重點(diǎn)指導(dǎo)，盡早評估、識別青年高血壓患者潛在認(rèn)知功能損害，并及時(shí)進(jìn)行臨床干預(yù)，對改善患者的預(yù)后具有積極作用。目前，對臨床認(rèn)知功能的檢查多以量表問卷的方式調(diào)查，主觀因素容易影響測量結(jié)果，信效度較低，且不能時(shí)時(shí)監(jiān)測認(rèn)知過程。ERPs是在EEG的基礎(chǔ)上針對特定事件提純的腦電信號，可以達(dá)到毫秒級的時(shí)間分辨率，能連續(xù)、精確地測量大腦對刺激信息的加工過程，作為一種獨(dú)特的方法廣泛應(yīng)用于神經(jīng)科學(xué)及臨床研究[12]。P300是公認(rèn)的與注意過程密切相關(guān)的ERPs成分[6-7]，能夠反映大腦注意能力的高低，潛伏期反映刺激的分類速度，波幅越高，潛伏期越短，注意認(rèn)知功能越好。

青年高血壓患者主要是前額葉非隨意注意能力的損害[13]。新異刺激誘發(fā)的P3a主要反映了非隨意注意能力，前額葉在非隨意注意中發(fā)揮重要作用。本研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，與正常對照組相比，青年高血壓患者視覺P3a平均波幅顯著降低(P<0.05)。表明青年高血壓患者的腦區(qū)視覺注意加工過程已經(jīng)受到損害，對于突發(fā)事件覺察、識別能力下降。青年高血壓組P3a平均及各位置潛伏期與正常對照組比較，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，考慮與選取被試者例數(shù)少有關(guān)，下一步將繼續(xù)增加樣本量。高血壓患者視覺P3b波幅較正常對照組顯著減小，且在頂區(qū)P3b波幅下降最顯著，提示青年高血壓患者注意加工功能受損，視覺隨意注意能力發(fā)生障礙。與之前青年高血壓導(dǎo)致注意功能障礙的結(jié)論一致[14]。P300潛伏期為識別高血壓患者潛在的認(rèn)知功能障礙的敏感指標(biāo)[15]。早在1978年，Goodin等[16]采用聽覺事件相關(guān)電位對認(rèn)知功能進(jìn)行評估發(fā)現(xiàn)，認(rèn)知功能障礙患者的P300的潛伏期較正常對照組明顯延長。近年，也有學(xué)者[14]采用聽覺P300對無癥狀性青年高血壓患者的認(rèn)知功能進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn)，無癥狀青年高血壓患者的P300的潛伏期明顯延長。有研究[17]表明，青年高血壓患者工作記憶廣度與P300的潛伏期呈負(fù)相關(guān)性，即被試患者的工作記憶水平越高，P300的潛伏期就越短。P300潛伏期與認(rèn)知功能和腦神經(jīng)機(jī)制有關(guān)，反映了與認(rèn)知發(fā)展相聯(lián)系的神經(jīng)心理變化。本研究顯示，青年高血壓組較正常對照組P300潛伏期間差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，考慮可能與被試者數(shù)量、不同的實(shí)驗(yàn)任務(wù)等的因素有關(guān)。目前，多采用MMSE對高血壓患者的認(rèn)知功能進(jìn)行評估。研究[18]顯示，MMSE得分與認(rèn)知功能評分成負(fù)相關(guān)性。Power等[12]采用MMSE對高血壓患者認(rèn)知功能進(jìn)行評估顯示，高血壓與認(rèn)知功能呈負(fù)相關(guān)性，患者血壓越高，認(rèn)知功能得分越低，表明高血壓是導(dǎo)致認(rèn)知功能下降的危險(xiǎn)因素。Lande等[4]采用韋氏智力量表對青少年高血壓患者進(jìn)行認(rèn)知功能評估發(fā)現(xiàn)，與正常對照組相比，青年高血壓組神經(jīng)認(rèn)知功能低，特別是注意力下降更明顯。本研究結(jié)果顯示，與正常對照組相比，青年高血壓組MMSE得分明顯降低(P<0.05)，與上述結(jié)論一致。進(jìn)一步對視覺P3b及P3a波幅與MMSE之間的關(guān)系進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn)，P3b波幅與MMSE呈正相關(guān)，即視覺P3b可作為早期對青年高血壓患者隨意注意功能進(jìn)行評估的客觀依據(jù)。

目前，大量學(xué)者已經(jīng)對中老年高血壓對認(rèn)知功能障礙的影響進(jìn)行了研究，關(guān)于青年高血壓對認(rèn)知功能影響的研究非常少，且青年高血壓對認(rèn)知功能的影響機(jī)制尚不明確，本研究采用ERP研究發(fā)現(xiàn)，青年高血壓患者存在注意及記憶功能損害，對突發(fā)事件的覺察、反應(yīng)及積極應(yīng)對能力均降低。ERPs成分P300可作為早期對青年高血壓注意功能評估的客觀神經(jīng)生理學(xué)指標(biāo)。本研究將增加受試者樣本數(shù)量，以便深入探討青年高血壓的年齡、病程、分級等因素對認(rèn)知變化的影響。

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Event-related potentials study of visual attention in adolescent patients with hypertension

SHIJing,SICui-ping,ZhangFeng,etal.

DepartmentofNeurology,JiningNO.1People’sHospital,Jining272000,China

Objective To investigate the characteristics and neural mechanisms of visual attention dysfunction in adolescent patients with hypertension. Methods Visual Oddball pattern was adopted to analyze event-related potentials (ERPs) components of 24 essential adolescent hypertensives (hypertension group) and 23 normal controls (normal control group), and all the adolescent participants were submitted to cognitive assessment by MMSE. Results Compared with normal control group, the MMSE score of hypertension group was significantly decreased (t=-10.36,P<0.05). The amplitude of N2 was significant difference in different sites, particularly at frontal sites (P<0.01). The amplitude of P3a, P3b of hypertension group was significantly decreased than normal control group (allP<0.05). The amplitude of P3a at parietal sites of hypertension group was significantly decreased than that of normal control group (P<0.05). There was no significant difference in the amplitude of P3a between hypertension group and normal control group at frontal sites and central sites. There was no significant difference in the latency of P3a, P3b between hypertension group and normal control group at all the sites. The amplitude of visual P3b was positively correlated with MMSE scores (r=0.61，P=0.05). And the amplitude of visual P3a had no significant correlation with MMSE scores (r=0.19，P>0.05). Conclusions The abilities of attention is damaged in adolescent patients with hypertensives. Visual P300 for clinical early identification of attention impairment in patients with hypertension provides more objective neurophysiological.

adolescent；hypertension；visual; attention impairment；event-related potentials

山東省科學(xué)發(fā)展計(jì)劃(2008GG30002058)

272000濟(jì)寧市第一人民醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科

閆中瑞

R544.1

A

1004-1648(2017)01-0009-04

2015-12-02

2016-03-13)