精神病前驅(qū)期人群的平滑追隨眼動特征☆

許揚揚張?zhí)旌昀铊ば禧惾A崔慧茹王繼軍肖澤萍

·論 著·

精神病前驅(qū)期人群的平滑追隨眼動特征☆

許揚揚*張?zhí)旌?李瑜*徐麗華*崔慧茹*王繼軍*肖澤萍△

目的 探究精神病前驅(qū)期人群平滑追隨過程中的眼動特征。 方法 納入60例精神病前驅(qū)期被試和性別、年齡及教育年限相匹配的60名正常對照，進行平滑追隨任務(wù)以檢測眼動表現(xiàn)，該實驗分為水平直線運動（0.4 Hz）、李薩如曲線運動（0.2 Hz及0.4 Hz）3種任務(wù)條件，用韋氏記憶量表第三版空間廣度測驗評價被試的工作記憶水平，比較兩組追隨表現(xiàn)，分析其與工作記憶的關(guān)系。 結(jié)果 與對照組相比，前驅(qū)期組表現(xiàn)出更低的水平方向速度增益[李薩如0.2 Hz任務(wù)（0.82±0.12）vs.（0.89±0.09），李薩如0.4 Hz任務(wù)（0.78±0.13）vs.（0.84± 0.14）]，更低的豎直方向增益[李薩如0.2 Hz任務(wù)（0.80±0.14）vs.（0.86±0.12），0.4 Hz任務(wù)（0.71±0.15）vs.（0.77± 0.16）]及更高的平均位置偏差[李薩如0.2 Hz任務(wù)（37.00±19.10）vs.（30.45±16.18），李薩如0.4 Hz任務(wù)（44.18± 19.70）vs.（37.61±16.26）]，差異均有統(tǒng)計學意義（P<0.05）。前驅(qū)期被試的豎直（r=0.327，P=0.011）及水平（r= 0.361，P=0.005）增益均值與空間廣度測驗得分之間正相關(guān)具有統(tǒng)計學意義。 結(jié)論 精神病前驅(qū)期人群存在平滑追隨眼動受損，這種受損與他們的工作記憶受損有關(guān)。

前驅(qū)期 平滑追隨眼動 工作記憶

在精神病起病前有一段時間的潛伏期，稱之為前驅(qū)期[1]。這個時期患者表現(xiàn)出感知、思維、記憶等方面的異常，而尚未達到精神病的診斷標準。研究報道精神分裂癥患者表現(xiàn)出平滑追隨眼動異常，并且這反映患者工作記憶受損[2]。另有研究報道工作記憶受損可能在精神病前驅(qū)期就已經(jīng)出現(xiàn)[3]。因此前驅(qū)期人群是否表現(xiàn)出平滑追隨眼動受損及其受損的深層機制，值得進一步探究。本研究采用平滑追隨任務(wù)并結(jié)合工作記憶評定，研究精神病前驅(qū)期人群的追隨眼動受損特征。

1 對象與方法

1.1研究對象 收集2014年12月至 2015年12月上海市精神衛(wèi)生中心總部門診首次就診的精神病前驅(qū)期患者。納入標準：①年齡15~35周歲，性別不限；②經(jīng)前驅(qū)期綜合征結(jié)構(gòu)式訪談（structured interview for prodromal syndromes，SIPS）和前驅(qū)期綜合征量表（scale of prodromal symptoms，SOPS）評估，確定符合前驅(qū)期綜合征（the criteria of prodromal syndromes，COPS）[4]的標準。排除標準：①患有符合《美國精神障礙診斷與統(tǒng)計手冊第四版》（Diagnostic and Statistical Manual of Mental Disorders, Fourth Edition，DSM-Ⅳ）軸I診斷標準的其他精神障礙；②有物質(zhì)依賴，或服用可能影響精神及認知功能的藥物，或接受過抗精神病藥治療；③患有腦器質(zhì)性疾病等神經(jīng)系統(tǒng)疾病，或其他嚴重的軀體疾??；④智力受損，即智力商數(shù) （intelligent quotient，IQ）＜70；⑤有感知發(fā)育障礙（如視聽問題），色盲，或其它眼疾影響視物的情況。

通過廣告面向上海市廣泛招募對照。納入標準：①年齡15~35周歲，性別不限；②無任何精神疾病史或精神疾病家族史。排除標準：①有物質(zhì)依賴，或服用可能影響精神及認知功能的藥物，或接受過抗精神病藥治療；②患有腦器質(zhì)性疾病等神經(jīng)系統(tǒng)疾病，或其他嚴重的軀體疾病；③智力受損，即IQ＜70；④有感知發(fā)育障礙，色盲，或其它眼疾影響視物的情況。

共納入前驅(qū)期患者60例，對照60名。所有研究對象納入前均詳細告知研究內(nèi)容，并取得本人及家屬知情同意。本研究獲上海市精神衛(wèi)生中心倫理委員會批準。

1.2 研究方法

1.2.1 臨床評估 SIPS是用于診斷精神病前驅(qū)期的定式診斷性面談工具，由2名接受過專門培訓的精神科醫(yī)師完成訪談，2名評估者對隨機抽取的21例被試進行SIPS評估者間一致性檢驗，組內(nèi)相關(guān)系數(shù) （intraclass correlation coefficient，ICC）為0.96。SIPS包含5個成份：①SOPS；②前驅(qū)期綜合征標準清單；③總體功能評估（global assessment of function，GAF）；④DSM-IV分裂型人格障礙診斷清單；⑤精神疾病家族史。其中SOPS包含4個分量表：陽性癥狀（P量表）、陰性癥狀（N量表）、解體癥狀（D量表）和一般癥狀（G量表）。其中P量表從妄想觀念、猜疑被害、夸大觀念、幻覺及解體交流5個方面（P1~P5評分）來評估被試的癥狀嚴重程度，并作為前驅(qū)期綜合征的主要診斷依據(jù)。COPS包括3種：①弱化陽性癥狀綜合征，指SOPS量表中P1~P5量表至少1個量表達到3分，癥狀開始于1年內(nèi)，或者目前評分比1年前增加至少1分，在過去1個月中平均至少每周出現(xiàn)1次；②遺傳風險和（功能）惡化綜合征，遺傳風險指至少1名一級親屬患精神病和/或患者滿足DSM-IV中分裂型人格障礙診斷標準，功能惡化指患者過去1個月中GAF與過去12個月中GAF最高得分相比，出現(xiàn)30%或者更多的下降；③短暫間歇性精神病性綜合征指過去3個月出現(xiàn)達到精神病程度的癥狀（SOPS得分=6分），但發(fā)作頻率、病程尚達不到精神病的診斷標準。3種綜合征不互斥，符合1種即納入前驅(qū)期組。研究證明中文版SIPS/SOPS可以作為中國門診精神病前驅(qū)期臨床識別的有效診斷工具[5]。

1.2.2 眼動數(shù)據(jù)采集 眼動數(shù)據(jù)采集采用平滑追隨任務(wù)。眼動檢測利用加拿大SR Research有限公司的EYELINK 2000型Desktop桌面式眼動儀，采用瞳孔及角膜反射模式記錄被試眼動信息，采用9點校準模式，采集被試優(yōu)勢眼數(shù)據(jù)，采樣頻率為250 Hz。被試眼位與屏幕中心等高，距屏幕50 cm，被試頭固定在顎托上，追蹤水平位置（±30°）、垂直位置（±30°）內(nèi)的眼球運動。屏幕為17寸顯示器，分辨率為1024×768像素。實驗在獨立、安靜、無強光刺激的房間進行。眼動程序采用 Experiment Builder可視化實驗設(shè)計軟件編寫，數(shù)據(jù)分析采用Data Viewer眼動數(shù)據(jù)分析專用軟件。

1.2.3 平滑追隨任務(wù) 參考BENSON等[6]的平滑追隨任務(wù)設(shè)計。每名被試單獨完成任務(wù)。實驗開始時，屏幕左側(cè)將出現(xiàn)一個直徑5 mm的黑色圓點，以一定形式運動，要求被試眼睛追隨屏幕上的圓點運動。根據(jù)圓點運動形式，將實驗分為水平直線運動（0.4 Hz）、李薩如曲線運動（0.2 Hz及0.4 Hz）3種任務(wù)條件。在李薩如運動任務(wù)下，圓點將以一個更難以預(yù)測的運動軌跡進行[7]，即同時在X軸和Y軸上作正弦運動。每種任務(wù)條件各進行1個周期 （即從圓點開始運動至返回起點），3種任務(wù)條件的持續(xù)時間分別為5 s、10 s、20 s，每2個任務(wù)中間間隔5 s。正式記錄前先進行45 s的練習，內(nèi)容與正式實驗時相同，練習任務(wù)與正式實驗中間間隔30 s。記錄圓點運動時被試的眼動信息，數(shù)據(jù)分析時剔除前200 ms階段，因為此階段目標的位置信息尚未被人腦高級皮層所感知，被認為不涉及高級功能參與[8]。主要測量指標包括：追隨過程中眼跳視總次數(shù)，目標位置與眼球位置的平均偏差，追隨速度增益（指眼動的平動速率與目標運動速率的比值，越接近1，說明眼球與目標運動一致性越好）[6]。

1.2.4 工作記憶評定 選用韋氏記憶量表第三版的空間廣度測驗 （Wechsler Memory Scale,3rd ed, spatial span subtest，WMS-III SS）[9]評估兩組被試的工作記憶能力。該測驗為觸摸屏上顯示10個藍色方塊，計算機將按照一定的順序點擊它們，要求被試按相同或相反順序重復(fù)點擊，根據(jù)被試點擊正確率進行評分。

1.3 統(tǒng)計學方法 采用SPSS 19.0進行統(tǒng)計分析，兩組被試年齡、受教育年限、臨床癥狀評分及平滑追隨任務(wù)表現(xiàn)比較采用獨立樣本t檢驗，性別用χ2檢驗比較。頻率分布圖及正態(tài)性檢驗顯示兩組被試的空間廣度測驗得分不符合正態(tài)性分布，故采用中位數(shù) （下四分位數(shù)，上四分位數(shù)）[M（QL，QU）]描述，兩組間比較采用Mann-Whitney U檢驗。兩組被試的眼動指標分別與空間廣度測驗得分的關(guān)系采用Spearman相關(guān)分析。檢驗水準α= 0.05，雙側(cè)檢驗。

2 結(jié)果

2.1 人口學資料、臨床癥狀及工作記憶特征 兩組被試年齡（t=0.948，P=0.345）、性別（χ2=0.307，P= 0.580）、受教育年限（t=0.932，P=0.352）差異無統(tǒng)計學意義。前驅(qū)期組被試SIPS陽性癥狀P1（t= 13.138，P<0.001）、P2（t=13.780，P<0.001）、P4（t= 7.736，P<0.001）及陰性癥狀（t=16.546，P<0.001）、解體癥狀 （t=14.842，P<0.001）、一般癥狀 （t= 17.744，P<0.001）分量表得分均高于對照組，兩組SIPS陽性癥狀P3、P5得分差異無統(tǒng)計學意義（P> 0.05）。空間廣度測驗分上前驅(qū)期組低于對照組（Z=-3.323，P<0.001）。見表1。

2.2 平滑追隨任務(wù)表現(xiàn) 水平直線運動任務(wù)下，兩組被試各眼動指標差異均不具有統(tǒng)計學意義 （P> 0.05）。李薩如運動（0.2 Hz）條件下，兩組被試水平方向增益 （t=-3.383，P=0.001）、豎直方向增益（t=-2.470，P=0.015）及平均位置偏差（t=2.027，P= 0.045）差異具有統(tǒng)計學意義。李薩如曲線運動（0.4 Hz）條件下，兩組水平方向增益（t=-2.361，P= 0.020）、豎直方向增益（t=-2.276，P=0.025）及平均位置偏差 （t=1.992，P=0.049）差異具有統(tǒng)計學意義。見表2與圖1，圖1為兩組各組具有代表性的1名被試平滑追隨實驗追隨眼動軌跡圖。

表1 前驅(qū)期組與對照組社會人口學資料和臨床評估[（±s）或M（QL，QU）]

表1 前驅(qū)期組與對照組社會人口學資料和臨床評估[（±s）或M（QL，QU）]

1）與對照組比較，經(jīng)獨立樣本t檢驗，P<0.01；2）與對照組比較，經(jīng)獨立樣本Mann-Whitney U檢驗，P<0.01

SIPS組別 n 年齡（歲） 受教育年限（年）性別男女前驅(qū)期組對照組60 60 33 36 27 24 17.98±4.07 17.38±2.73 10.13±2.61 10.60±2.86妄想觀念（P1）3.12±1.741）0.11±0.32猜疑被害（P2）3.37±1.791）0.11±0.38夸大觀念（P3）0.10±0.57 0.09±0.30 SIPS組別空間廣度測驗前驅(qū)期組對照組幻覺（P4）2.77±2.121)0.26±1.26解體交流（P5）0.48±1.24 0.17±1.24陰性癥狀（N）12.20±5.571)0.25±0.55解體癥狀（D）6.78±3.281)0.40±0.57一般癥狀（G）8.58±3.331)0.57±1.01 44.00(38.75,51.00)2)54.00(44.00,57.00)

圖1 兩組各具代表性的1名被試追隨眼動軌跡圖 A圖為前驅(qū)期組被試追隨眼動軌跡，B圖為對照組被試追隨眼動軌跡。圖中黑色點即任務(wù)中運動的圓點，當前顯示為其起始位置，藍色線表示被試眼球在屏幕上的運動軌跡

2.3 平滑追隨任務(wù)表現(xiàn)與工作記憶的關(guān)系 前驅(qū)期組被試的3種任務(wù)全部時段內(nèi)豎直 （r=0.327，P=0.011）及水平（r=0.361，P=0.005）增益均值與其空間廣度測驗得分之間相關(guān)性具有統(tǒng)計學意義，跳視次數(shù)、位置偏差與空間廣度測驗得分之間相關(guān)性無統(tǒng)計學意義（P>0.05）。而對照組各眼動指標與空間廣度測驗得分間相關(guān)性無統(tǒng)計學意義（P>0.05）。

3 討論

本研究發(fā)現(xiàn)相比于對照組，前驅(qū)期被試的平滑追隨任務(wù)表現(xiàn)更差。前驅(qū)期被試在豎直及水平方向的速度增益都低于對照，提示他們不能很好地協(xié)調(diào)眼球速率與目標速率。既往研究提示平滑追隨增益下降可能反映患者腦內(nèi)神經(jīng)功能受損。LENCER等[10]發(fā)現(xiàn)精神分裂癥患者的追隨增益下降與額葉眼動區(qū)（frontal eye fields，F(xiàn)EF）功能障礙有關(guān)，F(xiàn)EF區(qū)主要參與將視覺信號轉(zhuǎn)化為運動命令、調(diào)節(jié)追隨、從工作記憶中提取視覺運動信號等功能；THOMAS等[11]認為中顳葉區(qū)（middle-temporal area，MT）、右側(cè)顳頂連接區(qū)（temporoparietal junctions，TPJ）等腦區(qū)可能參與眼球運動控制，這些區(qū)域受損可導(dǎo)致追隨增益下降；NITHIN等[12]則發(fā)現(xiàn)精神分裂癥患者追隨增益下降主要是由于FEF區(qū)與MT、MST區(qū)等腦區(qū)之間的連接通路受到異常電信號干擾所致。因此本研究結(jié)果提示精神病前驅(qū)期患者可能就已經(jīng)出現(xiàn)了腦內(nèi)神經(jīng)受損。

同時，本研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)相比于對照組，前驅(qū)期被試表現(xiàn)出更大的平均位置偏差，而眼跳數(shù)目上兩組被試的差異不具有統(tǒng)計學意義。LEVY等[13]指出當被試的眼球速率低于目標速率時，為了維持有效的追隨運動，被試會通過提高追趕眼跳的次數(shù)來彌補因為速度差距導(dǎo)致眼球與目標的距離差距，當追趕眼跳仍不足以彌補兩者的距離差時，就出現(xiàn)位置偏差增大。本研究中兩組被試的眼跳數(shù)目差異并無統(tǒng)計學意義，可能提示前驅(qū)期被試不能很好地利用追趕眼跳來減少眼球與目標的位置差距，這可能與其FEF區(qū)、背外側(cè)前額葉（dorsolateral prefrontal cortex，DLPFC）等受損有關(guān)[14]，這些區(qū)域參與了眼跳的產(chǎn)生。

表2 前驅(qū)期組與對照組平滑追隨眼動表現(xiàn)（±s）

表2 前驅(qū)期組與對照組平滑追隨眼動表現(xiàn)（±s）

1）與對照組比較，經(jīng)獨立樣本t檢驗，P<0.05

水平直線運動（0.4 Hz） 李薩如曲線運動（0.2 Hz）組別 n前驅(qū)期組對照組60 60跳視數(shù)目（次）6.50±1.94 6.17±1.73水平方向增益0.76±0.16 0.82±0.16平均位置偏差38.90±23.38 43.87±38.97跳視數(shù)目（次）38.40±8.71 38.38±9.81水平方向增益0.82±0.121)0.89±0.09李薩如曲線運動（0.2 Hz）組別前驅(qū)期組對照組豎直方向增益0.80±0.141)0.86±0.12平均位置偏差37.00±19.101)30.45±16.18跳視數(shù)目（次）27.30±6.22 27.15±6.66李薩如曲線運動（0.4 Hz）水平方向增益0.78±0.131)0.84±0.14豎直方向增益0.71±0.151)0.77±0.16平均位置偏差44.18±19.701)37.61±16.26

本研究還發(fā)現(xiàn)前驅(qū)期被試的速度增益與空間廣度測驗得分存在相關(guān)性。工作記憶能力涉及多個腦區(qū)參與，其中前額葉參與包括信息維持、關(guān)注點選擇及計劃執(zhí)行等方面功能[15]，而前額葉中的FEF區(qū)、輔助眼動區(qū) （supplementary eye fields，SEFs）等是平滑追隨過程的重要區(qū)域[16]，前驅(qū)期被試由于工作記憶受損，對目標運動速度及方向的判斷及預(yù)測出現(xiàn)偏差[17]，從而出現(xiàn)追隨受損。而在對照組中追隨指標與工作記憶未見明顯相關(guān)性，推測可能正常被試腦內(nèi)存在其他神經(jīng)補償機制，可以彌補因工作記憶能力較低導(dǎo)致追隨異常的表現(xiàn)，而前驅(qū)期患者由于前額葉神經(jīng)通路受損[18]，這種補償機制可能也受到損害。

本研究的局限性在于，僅是針對前驅(qū)期患者的橫斷面研究，缺乏縱向隨訪觀察；并且本研究未納入精神分裂癥組，故前驅(qū)期患者與精神分裂癥患者的眼動指標是否存在不同，尚需要進一步探索證實。

綜上，本研究發(fā)現(xiàn)精神病前驅(qū)期個體表現(xiàn)出平滑追隨眼動受損，且這種受損可以在一定程度上反映其工作記憶受損程度，對于臨床上早期識別精神病，從而及早對其進行干預(yù)具有一定意義。

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Characteristics of smooth pursuit eye-movement in subjects at clinical high risk for psychosis.

XU Yangyang,ZHANG Tianhong,LI Yu,XU Lihua,CUI Huiru,WANG Jijun,XIAO Zeping.Shanghai Mental Health Center,Shanghai JiaoTong University School of Medicine,Shanghai 200030,China.Tel:021-64387250.

Objective To investigate the eye-movement features of smooth pursuit in subjects at clinical high risk for psychosis.Methods sixty subjects at clinical high risk for psychosis and sixty healthy controls were recruited.The smooth pursuit tasks were assessed in both horizontal(0.4 Hz)and Lissajous(0.2 or 0.4 Hz)condition.The Wechsler Memory Scale-third edition and spatial span subtest were used to assess working memory.The difference of the smooth pursuit performance between the two groups and the relationship between smooth pursuit and working memory were analyzed.Results Subjects at clinical high risk for psychosis showed significantly lower Horizontal components for pursuit gain[Lissajous 0.2 Hz task(0.82±0.12)vs.(0.89±0.09),Lissajous 0.4 Hz task(0.78±0.13)vs.(0.84±0.14)],lower vertical components for pursuit gain[Lissajous 0.2 Hz task(0.80±0.14)vs.(0.86±0.12),Lissajous 0.4 Hz task(0.71±0.15) vs.(0.77±0.16)]and higher mean positional error[Lissajous 0.2 Hz task(37.00±19.10)vs.(30.45±16.18),Lissajous 0.4 Hz task(44.18±19.70)vs.(37.61±16.26)]compared to healthy controls(P<0.05).There was a significant correlation between pursuit gain and performance on Spatial Span(Horizontal components:r=0.361,P=0.005;vertical components:r= 0.327,P=0.011)in the Subjects at clinical high risk for psychosis.Conclusions Subjects at clinical high risk for psychosis showed deficits in smooth pursuit,and the deficits were related to the working memory.

Clinical high risk for psychosis Smooth pursuit Working memory

R749.3

A

2016-12-16）

（責任編輯：肖雅妮）

10.3969/j.issn.1002-0152.2017.03.006

☆國家自然科學基金（編號：81671332，81201043，81671329，81361120403）；上海市科委項目基金（編號：15411967200）；上海交通大學醫(yī)工交叉項目（編號：YG2014MS40）

* 上海交通大學醫(yī)學院附屬精神衛(wèi)生中心（上海 200030）

△上海市衛(wèi)生和計劃生育委員會

通信作者（E-mail:xiaozeping88@163.com）