腦外傷后情緒障礙者面孔表情ERP晚期正成分分析

（蘇州市廣濟(jì)醫(yī)院，江蘇 蘇州 215008）

近年來(lái)，隨著道路交通事故發(fā)生率的逐年上升，法醫(yī)精神病鑒定實(shí)踐中對(duì)腦外傷所致精神障礙進(jìn)行精神傷殘鑒定的數(shù)量日趨增多。腦外傷累及額葉、顳葉可致各種不同的情緒障礙，對(duì)嚴(yán)重腦外傷的追蹤研究發(fā)現(xiàn)，大多數(shù)患者會(huì)出現(xiàn)情緒障礙，與傷前相比，失業(yè)率達(dá)70%，30%的人由于情緒障礙造成的社會(huì)功能損害而不得不依靠家人生活，40%的人喪失了既往的人際關(guān)系，情緒障礙對(duì)患者的影響并不亞于智能損害[1]。

目前，各地法醫(yī)精神病鑒定機(jī)構(gòu)對(duì)腦外傷后情緒障礙主要是根據(jù)精神檢查結(jié)合相關(guān)量表來(lái)評(píng)估，但這些量表較難排除偽裝的成分。事件相關(guān)電位（eventrelated potential，ERP）是當(dāng)前情緒研究領(lǐng)域常用的探討情緒神經(jīng)機(jī)制的一種客觀的電生理指標(biāo)，其中情緒刺激引發(fā)的中央頂區(qū)出現(xiàn)的晚期正成分（late positive potential，LPP）被認(rèn)為是情緒信息的高級(jí)認(rèn)知加工成分，反映了大腦皮層對(duì)情緒刺激的意識(shí)評(píng)價(jià)、工作記憶表征、決策和反應(yīng)等過(guò)程[2]。

本實(shí)驗(yàn)嘗試將情緒圖片辨認(rèn)方法應(yīng)用于腦外傷后情緒障礙者的司法鑒定中，令被試對(duì)不同表情的面孔圖片進(jìn)行反應(yīng)，通過(guò)比較情緒障礙者與健康對(duì)照者LPP波形及成分變化的差異，探索有助于客觀反映腦外傷后情緒加工障礙的表情相關(guān)ERP檢測(cè)方法，以期為情緒障礙司法鑒定提供更客觀的電生理參考指標(biāo)。

1 材料與方法

l.1研究對(duì)象

被試均為2016年1月1日至2016年12月31日在蘇州市廣濟(jì)醫(yī)院司法鑒定所進(jìn)行司法鑒定的腦外傷者。入組標(biāo)準(zhǔn)：（1）專家鑒定合作性較好者；（2）影像學(xué)檢查存在額葉、顳葉等多處腦挫裂傷史（顱腦損傷6個(gè)月之后）；（3）簡(jiǎn)明精神病量表中焦慮憂郁或者敵對(duì)猜疑因子分提示中度以上者（敵對(duì)猜疑并行易激惹、憤怒等情緒）；（4）年齡20～55歲，初中及以上文化程度，男女不限；（5）傷前無(wú)其他神經(jīng)、精神系統(tǒng)疾病，傷后無(wú)視聽(tīng)損害的右利手患者。

以焦慮憂郁情緒為主的被試組（以下簡(jiǎn)稱憂郁組）24例，男性14例，女性10例，平均年齡為（30.4±8.1）歲，平均受教育（12.4±2.1）年。

以敵對(duì)猜疑情緒為主的被試組（以下簡(jiǎn)稱敵對(duì)組）19例，男性11例，女性8例，平均年齡為（33.6±10.1）歲，平均受教育（11.6±1.9）年。

正常對(duì)照組34例，男性18例，女性16例，平均年齡為（32.1±7.8）歲，平均受教育（13.1±2.2）年，來(lái)自于廣濟(jì)醫(yī)院職工及學(xué)生志愿者，無(wú)嚴(yán)重軀體疾病，既往無(wú)精神疾病史，目前精神狀況良好。

3組受試在性別、年齡、文化程度等方面差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。所有受試者對(duì)測(cè)試知情同意并簽署知情同意書。

1.2 研究方法

1.2.1 檢測(cè)設(shè)備

采用BrainAmp MR plus高密度腦電圖和ERP記錄分析儀（德國(guó)Brain Products公司，軟件版本為2.0.3.6367）進(jìn)行ERP P300檢測(cè)。電極安置按國(guó)際腦電圖10-20系統(tǒng)法[3]，分別記錄受試者28個(gè)標(biāo)準(zhǔn)頭皮位置[左額極（Fp1）、右額極（Fp2）、左額（F3）、右額（F4）、左中央點(diǎn)（C3）、右中央點(diǎn)（C4）、左頂（P3）、右頂（P4）、左枕（O1）、右枕（O2），左前額（F7）、右前額（F8）、左中顳點(diǎn)（T3）、右中顳點(diǎn)（T4）、左后顳（T5）、右后顳（T6），中央前額（forehead center，F(xiàn)C）5、FC1、FC2、FC6，中央頂部（center parietal，CP）5、CP1、CP2、CP6，額中線點(diǎn)（Fz）、中央中線點(diǎn)（Cz）、頂中線點(diǎn)（Pz）、枕中線點(diǎn)（Oz）]的腦電信號(hào)，接地電極為額極中線點(diǎn)（Fpz），雙耳后乳突置參考電極。為了監(jiān)測(cè)眨眼和眼球運(yùn)動(dòng)，系統(tǒng)還配置了水平眼電（horizontal electrooculogram，HEOG）和垂直眼電（vertica electrooculogram，VEOG）。腦電記錄系統(tǒng)使用的帶通濾波范圍為0.05～60Hz，測(cè)試中所有電極與皮膚阻抗＜5kΩ。

1.2.2 刺激任務(wù)

本實(shí)驗(yàn)使用中國(guó)情緒圖片系統(tǒng)（Chinese Affective Picture System，CAPS）中的圖片作為刺激材料，用E-prime軟件（美國(guó)Psychology Software Tools公司）編制表情圖片辨別任務(wù)程序。實(shí)驗(yàn)用中性（無(wú)表情）、正性（愉悅表情）及負(fù)性（憤怒表情）的灰度面孔圖片以及作為對(duì)照的底色相同的空白圖片共4種組成刺激序列，每種圖片隨機(jī)重復(fù)出現(xiàn)，呈現(xiàn)持續(xù)時(shí)間為800 ms，共呈現(xiàn)200張圖片，刺激間隔為2 000 ms，屏幕背景為黑色，圖片顯示在中央位置。要求被試看到愉悅面孔按反應(yīng)鍵1，看到憤怒面孔按反應(yīng)鍵2，其余圖片不按鍵。正式實(shí)驗(yàn)前先用非實(shí)驗(yàn)圖片讓被試練習(xí)，使被試熟悉實(shí)驗(yàn)程序。

1.2.3 離線分析

采用Analyzer 2.0腦電處理軟件（德國(guó)Brain Products公司）離線分析數(shù)據(jù)，利用VEOG及HEOG信號(hào)去除偽跡。分析時(shí)程為900ms，得到的ERP數(shù)據(jù)進(jìn)行基線矯正、濾波、疊加及平均等處理后對(duì)LPP進(jìn)行潛伏期及波幅的測(cè)量。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

所有資料使用SPSS 17.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，數(shù)據(jù)以表示。不同刺激時(shí)正常對(duì)照組與憂郁組、敵對(duì)組間的潛伏期和波幅比較采用單因素方差分析（one-way ANOVA），兩兩比較采用最小顯著性差異（least significant difference，LSD）t檢驗(yàn)。檢驗(yàn)水準(zhǔn)α=0.05。

2 結(jié) 果

圖1所示為負(fù)性圖片刺激疊加LPP波形原始圖，耦極子定位分析發(fā)現(xiàn)，三組波形均較為穩(wěn)定，波幅相對(duì)較大的區(qū)域基本集中在頂區(qū)，故選取此區(qū)域的LPP潛伏期及波幅入組比較，如圖中畫線處為L(zhǎng)PP最大波幅。

2.1 LPP潛伏期分析

由表1可見(jiàn)：相同組內(nèi)，中性、正性、負(fù)性圖片刺激誘發(fā)的LPP潛伏期差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義；3組間LPP潛伏期的差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，憂郁組和敵對(duì)組間差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，但均較正常對(duì)照組延長(zhǎng)（P＜0.05）。

2.2 LPP波幅分析

由表2可知：敵對(duì)組和正常對(duì)照組內(nèi)，3類圖片刺激誘發(fā)的LPP波幅差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）；憂郁組內(nèi)，3類圖片刺激誘發(fā)的LPP波幅差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）。3組間LPP波幅的差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），中性、正性圖片刺激誘發(fā)的LPP波幅在憂郁組及敵對(duì)組間差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，但均較正常對(duì)照組降低（P＜0.05），負(fù)性圖片刺激誘發(fā)的LPP波幅在3組間差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。

圖1 負(fù)性圖片疊加LPP原始波形及耦極子定位圖

表1 LPP潛伏期的卡方檢驗(yàn) （±s，ms）

表1 LPP潛伏期的卡方檢驗(yàn) （±s，ms）

注：1）與正常對(duì)照組相比，P＜0.05

組別 中性圖片 正性圖片 負(fù)性圖片F(xiàn)值P值憂郁（n=24）敵對(duì)（n=19）正常對(duì)照（n=34）F值P值402.15±28.931）392.41±39.121）341.54±35.45 16.645 0.013 384.12±41.391）388.53±37.951）358.65±36.53 13.778 0.022 401.23±30.191）396.99±37.581）354.94±23.86 15.041 0.018 1.162 0.765 1.019 0.321 0.517 0.354----

表2 LPP波幅的卡方檢驗(yàn) （±s，μV）

表2 LPP波幅的卡方檢驗(yàn) （±s，μV）

注：1）與正常對(duì)照組相比，P＜0.05；2）與敵對(duì)組相比，P＜0.05；3）與負(fù)性圖片相比，P＜0.05

F 值P 值組別憂郁（n=24）敵對(duì)（n=19）正常對(duì)照（n=34）F值P值中性圖片3.59±2.091）4.01±2.281）3）7.09±3.453）9.295 0.025正性圖片3.82±2.941）4.56±3.581）3）7.85±4.253）8.385 0.027負(fù)性圖片3.93±1.411）2）8.31±2.071）10.57±3.36 13.036 0.023 1.027 8.005 7.016 0.348 0.029 0.031----

3 討 論

LPP反映了大腦視覺(jué)皮層活動(dòng)的全局抑制，與情緒刺激加工活動(dòng)的選擇有關(guān)，故可作為衡量情緒調(diào)節(jié)的指標(biāo)[4]。在面孔情緒圖片認(rèn)知的ERP研究中，普遍認(rèn)為相對(duì)于中性圖片，情緒圖片會(huì)誘發(fā)出顯著的與動(dòng)機(jī)注意有關(guān)的LPP[5]。在情緒詞刺激中，正性、負(fù)性和中性詞誘發(fā)的ERP潛伏期無(wú)明顯差異，正性詞誘發(fā)的ERP波幅間無(wú)明顯差異，但均比中性詞誘發(fā)的ERP更大[6]。使用國(guó)際情緒圖片系統(tǒng)（International Affective Picture System，IAPS）的外顯情緒加工研究發(fā)現(xiàn)，情緒圖片引發(fā)的LPP波幅大于中性圖片，并且負(fù)性表情的波幅大于正性表情，表現(xiàn)為負(fù)性偏向效應(yīng)[7]，而采用內(nèi)隱情緒加工任務(wù)的研究發(fā)現(xiàn)，高興和中性面孔產(chǎn)生的LPP波幅差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義[8]。

DELPLANQUE等[9]的研究結(jié)果表明，情緒圖片刺激下，LPP發(fā)生在頭部中后側(cè)的幾個(gè)位置，本研究結(jié)果也發(fā)現(xiàn)，波形較為穩(wěn)定、波幅相對(duì)較大的區(qū)域?yàn)轫攨^(qū)。憂郁組及敵對(duì)組間，3類圖片刺激誘發(fā)的LPP潛伏期差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，但均較正常對(duì)照組延長(zhǎng)；LPP波幅（負(fù)性圖片刺激誘發(fā)的除外）之間差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，但均較正常對(duì)照組降低，這與多數(shù)研究[10-12]發(fā)現(xiàn)的腦外傷患者ERP潛伏期延長(zhǎng)、波幅降低相類似。相同組內(nèi)，3類圖片刺激誘發(fā)的LPP潛伏期差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。敵對(duì)組及正常對(duì)照組內(nèi)LPP波幅差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。兩兩檢驗(yàn)時(shí)，正性圖片和中性圖片刺激誘發(fā)的LPP波幅差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，負(fù)性圖片刺激誘發(fā)的LPP波幅與正性圖片和中性圖片刺激誘發(fā)的LPP波幅差異均具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，這可能與負(fù)性刺激往往比正性刺激的干擾要強(qiáng)烈，從而大腦會(huì)主動(dòng)對(duì)高喚醒度的刺激投入更多的注意資源有關(guān)[13]，而憂郁組內(nèi)各類圖片刺激誘發(fā)的LPP波幅未發(fā)現(xiàn)明顯差異，可能與這部分患者對(duì)負(fù)性刺激抑制不足，對(duì)負(fù)性信息認(rèn)知的控制出現(xiàn)缺陷有關(guān)[14]。本研究結(jié)果表明：敵對(duì)組和憂郁組與正常對(duì)照組的LPP潛伏期、波幅之間的差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，可作為情緒障礙客觀的電生理參考指標(biāo)；而憂郁組患者對(duì)負(fù)性刺激抑制不足致其負(fù)性圖片刺激誘發(fā)的LPP波幅無(wú)變化，恰恰可能為甄別是否偽裝憂郁情緒提供法醫(yī)學(xué)客觀檢測(cè)指標(biāo)。

隨著ERP在法醫(yī)精神病學(xué)鑒定和研究中得到越來(lái)越多的應(yīng)用[15]，腦外傷情緒障礙者客觀評(píng)估方法將得到進(jìn)一步發(fā)展。在以后的研究中，我們盡可能從不同神經(jīng)心理學(xué)角度去分析ERP變化，可能比現(xiàn)行的單純病種分組會(huì)得到更多新的發(fā)現(xiàn)。另外，如能對(duì)患者多導(dǎo)聯(lián)腦電圖進(jìn)行記錄并分析各個(gè)腦區(qū)活動(dòng)特征，同時(shí)結(jié)合神經(jīng)影像學(xué)探測(cè)，將可能發(fā)現(xiàn)特異性水平更高的電生理異常指標(biāo)，這也是本研究的不足之處及后續(xù)研究的方向。