P300、MMN在診治輕度認(rèn)知功能障礙和阿爾茨海默病中的應(yīng)用價值

張 楠， 呂玉丹， 胡明輝， 孫 莉

阿爾茨海默病(Alzheimer’s disease，AD)是老年癡呆最常見的類型，主要表現(xiàn)為持續(xù)進行性的智能衰退、人格改變或精神行為異常等。目前AD的臨床診斷主要是依據(jù)詳細(xì)的病史、臨床癥狀、神經(jīng)心理學(xué)量表及影像學(xué)檢查等。神經(jīng)心理學(xué)量表因其易受文化程度、主觀判斷因素等影響，且需受試者具備一定配合能力，其應(yīng)用受到一定限制。影像學(xué)檢查，如PET-PIB，價格昂貴，普通醫(yī)院難以開展；而MRI等影像學(xué)檢查，疾病早期無特異性改變。近年來，不受文化程度影響、無需受試者配合或僅需簡單配合即可進行的評估認(rèn)知功能的事件相關(guān)電位(event-related potential,ERP)開始引起人們的關(guān)注，目前研究最多的EPR成分主要有P300、失匹配負(fù)波(mismatch negativity,MMN)等，但是EPR作為診治輕度認(rèn)知功能障礙(mild cognitive impairment,MCI)和AD的一項客觀指標(biāo)，其臨床應(yīng)用價值仍有待研究。本研究通過比較MCI、AD和健康對照組的P300、MMN潛伏期及波幅的差異，尋找P300、MMN的波幅和潛伏期與神經(jīng)心理學(xué)測試得分之間的相關(guān)性，并探討P300、MMN作為診治MCI和AD的客觀指標(biāo)的臨床應(yīng)用價值。

1 資料與方法

1.1 一般資料 2014年12月-2015年12月就診于吉林大學(xué)第一醫(yī)院記憶門診的存在認(rèn)知功能障礙的患者，根據(jù)MCI、AD的診斷標(biāo)準(zhǔn)選取入組病例，首先進行簡易精神狀態(tài)檢查量表(mini-mental state examination,MMSE)、蒙特利爾認(rèn)知評價量表(montreal cognitive assessment,MoCA)、日常生活活動能力量表(activities of daily living,ADL)等神經(jīng)心理學(xué)量表測試，根據(jù)其得分評估認(rèn)知功能，將其劃分為AD、MCI組，根據(jù)臨床癡呆評定量表(clinical dementia rating,CDR)進行癡呆嚴(yán)重度的分級；然后進行缺血指數(shù)量表(Hachinski ischemic scale,HIS)及漢密爾頓抑郁量表(Hamilton depression scale,HAMD)評分，排除血管性癡呆(vascular dementia，VD)和抑郁患者；同時選取年齡、性別、文化程度相匹配健康老年人作為健康對照組(NC)。其中AD患者17名，平均年齡(61.71±6.213)歲；MCI患者15名，平均年齡(63.87±8.526)歲；健康對照組21名，平均年齡(59.48±5.363)歲。

1.2 方 法

1.2.1 神經(jīng)心理學(xué)測試 要求所有的測評均由同一神經(jīng)心理測試員完成，每次測評應(yīng)盡量在相同的時間段進行，分別進行MMSE、MoCA、ADL、CDR、HIS及HAMD評分。

1.2.2 視頻腦電圖采集 采用美國Biology32監(jiān)測系統(tǒng)，連續(xù)4 h視頻腦電監(jiān)測，按國際10-20系統(tǒng)安放電極，同時加用肌電、心電通道，監(jiān)測結(jié)束后以多種導(dǎo)聯(lián)方式回放分析數(shù)據(jù)。

1.2.3 MMN采集 采用Neuro Scan誘發(fā)電位，于安靜的、減躁舒適病房內(nèi)進行，電極按照腦電圖國際標(biāo)準(zhǔn)10-20系統(tǒng)電極放置，參考電極放置于鼻尖，地電極放置在前額正中，使用磨砂脫脂膏及導(dǎo)電膏使各電極阻抗<5 K，試驗采用E-Prime軟件，Oddball范式，通過耳機同步給出兩種純音刺激，靶刺激(T)高音調(diào)：550 Hz；非靶刺激(NT)低音調(diào)：500 Hz；靶刺激15%，非靶刺激占85%。要求受試者安靜閉目，不需要注意所有刺激信號，也無需對刺激做出任何反應(yīng)，采樣點數(shù)500次，靶刺激平均疊加次數(shù)75次，非靶刺激平均疊加次數(shù)425次，對標(biāo)準(zhǔn)和偏差刺激分別疊加，偏差刺激所誘發(fā)的ERP減去標(biāo)準(zhǔn)刺激誘發(fā)的ERP，所得到的波形，潛伏期100～250 ms間最大負(fù)波即為MMN。

1.2.4 P300采集 采用NeuroScan誘發(fā)電位，參考電極放置于兩側(cè)耳后乳突處，地電極放置在前額正中，使用磨砂脫脂膏及導(dǎo)電膏將各電極阻抗降至5 K以下，試驗采用E-Prime軟件Oddball范式，電腦屏幕上隨機閃現(xiàn)數(shù)字“2和8”，要求受試者看到數(shù)字“2”時即按鼠標(biāo)左鍵，采樣率200次，靶刺激“2”共30次，占15%；非靶刺激“8”共170次，占85%。刺激持續(xù)時間800 ms，刺激間隔時間1200 ms，靶刺激平均疊加30次，其所誘發(fā)出的波形即P300。

2 結(jié) 果

2.1 人口統(tǒng)計學(xué)數(shù)據(jù)和神經(jīng)心理學(xué)測試結(jié)果 使用SPSS 17.0進行單因素方差分析(ANOVA分析)P值分別為0.156、0.536,P>0.05，3組在年齡和教育年限上無統(tǒng)計學(xué)差異。3組神經(jīng)心理學(xué)測試間P值均<0.05，說明3組在神經(jīng)心理學(xué)測試結(jié)果中存在統(tǒng)計學(xué)差異。

2.2 行為學(xué)數(shù)據(jù)結(jié)果 采用單因素方差分析(ANOVA分析)所得P值均<0.05，存在統(tǒng)計學(xué)差異。3組反應(yīng)時和正確率P值分別為0.004和0.047，均<0.05，存在統(tǒng)計學(xué)差異。

2.3 4 h視頻腦電結(jié)果 4 h視頻腦電結(jié)果：AD組、MCI組背景腦電正常者分別占29.4%、46.7%;α節(jié)律頂枕區(qū)優(yōu)勢不明顯者分別占29.4%、6.7%;α節(jié)律泛化前移者分別占35.3%、13.3%;調(diào)幅調(diào)節(jié)欠佳、差者分別占23.5%、20%，此外AD組左右側(cè)α波幅不對稱者占5.9%，背景腦電兼有較多低幅混合頻率，左顳區(qū)(F7/T3/T1)陣發(fā)性出現(xiàn)2～2.5 Hzδ活動者占5.9%，背景腦電兼有低幅β波活動者占5.9%。異常波：AD組、MCI組單側(cè)顳區(qū)見欠規(guī)則中幅、中高幅尖波、尖慢波活動者分別占41.2%、13.3%；雙側(cè)顳區(qū)見欠規(guī)則中幅尖波、尖慢波或尖化θ波活動者分別占11.8%、17.6%；未見典型癲癇放電及局灶性慢活動者占23.5%、29.4%。AD組患者4 h視頻腦電結(jié)果出現(xiàn)腦功能異常者所占比例較MCI組大，就腦功能異常嚴(yán)重度而言，AD組腦電異常程度亦明顯重于MCI組。

2.4 AD、MCI、NC 3組P300波幅和潛伏期比較 P300波幅3組間比較沒有顯著統(tǒng)計學(xué)差異，但AD組患者Cz、Pz電極處P300波幅和潛伏期顯著低于MCI、NC組，AD組與NC組兩組間P300波幅在Pz電極點處P(AD-NC)=0.035，P值<0.05，差異存在統(tǒng)計學(xué)意義(見表4)。AD、MCI、NC 3組P300潛伏期在Pz處采用單因素方差分析所得組內(nèi)P值=0.006，且組間P(AD-MCI)=0.010，P(AD-NC)=0.003，P值均<0.05，但P(MCI-NC)=0.821，P>0.05，故Pz潛伏期在AD與MCI兩組間，AD與NC兩組間均存在統(tǒng)計學(xué)差異，而MCI和NC兩組間無統(tǒng)計學(xué)差異。LSD多重比較，雖然Fz電極點P300潛伏期在AD、MCI、NC 3組內(nèi)P值=0.104，P>0.05，3組內(nèi)無統(tǒng)計學(xué)差異，但AD與NC兩組間Fz處潛伏期P=0.035，P<0.05具有統(tǒng)計學(xué)差異(見表1、表2)。

2.5 P300和神經(jīng)心理學(xué)測試相關(guān)性分析 AD患者中Cz、Fz潛伏期,Pz波幅在置信區(qū)間(雙側(cè))為0.05時，與MMSE是顯著相關(guān)的；Pz潛伏期在置信區(qū)間(雙側(cè))為0.01時；與MMSE、MoCA、定向力之間是顯著相關(guān)的；Fz潛伏期在置信區(qū)間(雙側(cè))為0.01時，與MoCA是顯著相關(guān)的；Pz波幅在置信區(qū)間(雙側(cè))為0.01時，與計算力是顯著相關(guān)的；Cz、Fz潛伏期在置信區(qū)間(雙側(cè))為0.05時，與定向力是顯著相關(guān)的；Pz潛伏期在置信區(qū)間(雙側(cè))為0.01時，與定向力是顯著相關(guān)的；Pz波幅在置信區(qū)間(雙側(cè))為0.05時，與語言是顯著相關(guān)的；Cz波幅及潛伏期、Pz潛伏期在置信區(qū)間(雙側(cè))為0.05時，與計算力是顯著相關(guān)的；Pz波幅在置信區(qū)間(雙側(cè))為0.01時，與定向力是顯著相關(guān)的；Pz潛伏期在在置信區(qū)間(雙側(cè))為0.05時，與記憶力是顯著相關(guān)的(見表3)。

2.6 MMN波幅和潛伏期 MMN波幅及潛伏期AD、MCI、NC 3組間P值>0.05，無統(tǒng)計學(xué)差異。

表1 AD/MCI/NC 3組P300波幅和潛伏期之間的比較

*AD、MCI、NC 3組在Pz處P300潛伏期存在統(tǒng)計學(xué)差異

*AD、NC兩組P300波幅在Pz電極點處存在統(tǒng)計學(xué)差異，AD、MCI兩組及AD、NC兩組間P300潛伏期在Pz電極點處均存在統(tǒng)計學(xué)差異，AD、NC兩組P300潛伏期在Fz電極點處亦存在統(tǒng)計學(xué)差異

*在置信區(qū)間(雙側(cè))為0.05時，兩者之間具有顯著相關(guān)性；**在置信區(qū)間(雙側(cè))為0.01時，兩者之間具有顯著相關(guān)性

3 討 論

隨著人口老齡化進程，AD患者的數(shù)量以驚人的速度增長，由此造成的家庭及社會負(fù)擔(dān)越來越重，越來越多的人開始關(guān)注AD的診斷與治療。但由于目前尚缺乏標(biāo)準(zhǔn)的和統(tǒng)一的國際診斷標(biāo)準(zhǔn)，對AD，尤其是在早期階段(即眾所周知的遺忘型MCI)進行準(zhǔn)確的診斷，目前仍面臨嚴(yán)峻的困難及挑戰(zhàn)。

EPR作為一種評估和診斷認(rèn)知功能障礙的一項客觀指標(biāo)，其不受文化程度影響，不需要患者配合或僅需要簡單配合即可完成，彌補了神經(jīng)心理學(xué)測試的缺陷，并且其在診斷和評估認(rèn)知功能障礙上靈敏性較高，兩者聯(lián)合應(yīng)用可提高診斷的靈敏性和特異性。我們根據(jù)神經(jīng)心理學(xué)測試將受試者分為AD、MCI和正常對照組3組(MMSE：<24分AD組，24～26分MCI組，27～30分正常對照組)，所有受試者均進行事件相關(guān)電位(P300、MMN)的檢查，并且與神經(jīng)心理學(xué)量表得分之間進行相關(guān)性分析。研究發(fā)現(xiàn)年齡、受教育程度相匹配的3組受試者中，與MCI、正常對照組相比，AD組患者P300波幅降低，潛伏期延長，這與Lee等[1～4]的研究結(jié)果一致。研究表明P300可以作為AD早期診斷的一項敏感指標(biāo)，在認(rèn)知功能障礙患者診斷中敏感性較高。并且我們可以應(yīng)用P300從存在認(rèn)知功能障礙的患者中區(qū)分AD和MCI，并可結(jié)合神經(jīng)心理學(xué)測試將可能遺漏的MCI患者篩查出來，降低神經(jīng)心理學(xué)測試的假陰性率。通過對MCI、AD早期階段患者進行干預(yù)治療，延緩疾病的進展。

就P300波幅和潛伏期而言，在認(rèn)知功能障礙診斷中P300潛伏期較波幅更為敏感。雖然P300在AD診斷中敏感性較高，但其特異性相對較低。P300波幅降低或潛伏期延長并非特異出現(xiàn)在AD患者中，其他神經(jīng)心理障礙性疾病也可出現(xiàn)類似的P300改變，如抑郁癥患者P300波幅亦可出現(xiàn)降低，經(jīng)過相應(yīng)治療后其P300波幅可顯著提高或恢復(fù)至正常水平[5]，精神分裂患者P300潛伏期也延長[6]。其他類型的癡呆，P300亦可出現(xiàn)特征性的改變，如路易體癡呆、血管性癡呆也可出現(xiàn)P300潛伏期延長[7,8]。由此可見，P300作為評估認(rèn)知功能障礙的一項生物標(biāo)志物，其最主要的缺陷在于特異性低，故在AD診斷中，需要結(jié)合特異性較高的神經(jīng)心理學(xué)測試，提高診斷的準(zhǔn)確率。

研究表明，神經(jīng)心理學(xué)測試與P300波幅和潛伏期存在相關(guān)性[9]。本研究同時針對P300波幅、潛伏期與神經(jīng)心理學(xué)測試得分間進行相關(guān)性分析。與其他研究一致，P300潛伏期對于篩查AD早期患者具有高度的靈敏性，本研究結(jié)果也證實了P300潛伏期作為評估AD患者總體認(rèn)知功能的檢查方法靈敏性較高。由此可見，P300潛伏期不僅可評估總體認(rèn)知功能，而且可用于評估記憶力、定向力、語言能力、視空間能力及執(zhí)行功能，但能否根據(jù)不同電極點P300潛伏期的變化來評估單項認(rèn)知功能損害情況，還需要更多的大樣本研究進一步證實。

失匹配負(fù)波(MMN)對于認(rèn)知功能障礙的診斷中應(yīng)用價值有限。本研究發(fā)現(xiàn)與正常對照組相比，AD患者MMN潛伏期延長，兩者間雖無統(tǒng)計學(xué)差異，但仍有一定的應(yīng)用價值，因此MMN潛伏期可作為AD診斷的一種可選擇性的輔助檢查方法。MMN是一種無意識的事件相關(guān)電位，它不依賴于受試者對給定任務(wù)的注意力，并且是一項簡單、便宜、非侵入性檢查方式，因此，對于無意識、不能取得主訴(如患者為嬰兒或處于昏迷狀態(tài)時)、依從性差(重度認(rèn)知功能障礙或伴有精神行為異常的認(rèn)知障礙患者)的患者， MMN可以發(fā)揮其獨特的診斷價值。

在評估年齡相關(guān)和疾病相關(guān)的神經(jīng)生理變化方面，電生理檢查是一種無創(chuàng)的、快速的、可重復(fù)的有效的檢查辦法[10]，電生理檢查已逐步應(yīng)用到疾病診斷及療效評估中。由此可見，AD、MCI患者異常腦電活動多出現(xiàn)在額、顳區(qū)，中央?yún)^(qū)少見。多項研究表明，AD與正常對照組相比，雙側(cè)慢波差異最大出現(xiàn)在中額和前額區(qū)[11]；顯著的δ波活動主要出現(xiàn)在后顳區(qū)[12]。事實上，AD患者大腦可能存在特定區(qū)域的損害，比如：額區(qū)、顳區(qū)等。在疾病早期階段，腦功能損害程度較輕時，視頻腦電可能無明顯異常波出現(xiàn)，隨著疾病進展，腦電異常波增多，故與事件相關(guān)電位相比，視頻腦電在AD早期診斷中靈敏性和特異性均較低。

我們的研究仍存在一定的局限性。首先，由于時間限制，我們的研究屬于橫向設(shè)計，縱向設(shè)計可能更有助于確定P300作為診斷AD的輔助檢查方法的實用性。其次，本試驗研究的樣本量偏少，還需要加大樣本量，完善實驗設(shè)計，實驗結(jié)果還需要多中心大樣本研究進一步證實。