成年煙霧病患者的模糊決策功能研究

鄔 攀,聶佳佳,蒿玉興,李 超,汪 凱,3,4,衛(wèi) 玲,3,4

煙霧病 (moyamoya disease,MMD) 是一種可累及兒童、成人的病因不明的罕見腦血管疾病,特征為Willis環(huán)內(nèi)主要?jiǎng)用}分支進(jìn)行性狹窄,同時(shí)伴隨狹窄處煙霧血管形成[1]。除典型的腦卒中癥狀外,研究[2]表明MMD患者還可能存在多個(gè)認(rèn)知功能障礙,如記憶力、語言與執(zhí)行功能障礙等,而執(zhí)行功能受損可能進(jìn)一步影響模糊決策功能,這在部分精神分裂癥患者的決策研究中已經(jīng)得到了證明[3-4]。

決策功能是一種高級(jí)認(rèn)知功能,為調(diào)節(jié)有利和不利知覺的能力,并使回報(bào)結(jié)果達(dá)到最優(yōu)化。決策功能包括勝負(fù)概率不確定的模糊決策以及勝負(fù)概率明確的風(fēng)險(xiǎn)決策[5]。目前決策功能研究廣泛應(yīng)用于神經(jīng)精神疾病及神經(jīng)退行性疾病領(lǐng)域,然而有關(guān)MMD的決策研究相對(duì)有限。MMD患者的執(zhí)行功能障礙是否會(huì)引起模糊決策功能改變?nèi)晕粗?該研究旨在探索成年MMD患者的模糊決策功能以及與執(zhí)行功能的相關(guān)性。

1 材料與方法

1.1 研究對(duì)象選取2021年11月—2023年03月于安徽醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)、外科住院的成年MMD患者(MMD組)。入組標(biāo)準(zhǔn):① 年齡在18歲以上,右利手,母語為漢語的華人,受教育程度為小學(xué)及以上;② 符合日本自發(fā)性威利斯環(huán)閉塞研究委員會(huì)制定的適用于中國(guó)的煙霧病診斷標(biāo)準(zhǔn)2021年修訂版,經(jīng)過全腦血管造影確診為雙側(cè)煙霧病或單側(cè)煙霧病[6];③ 既往6個(gè)月內(nèi)無腦卒中病史,且頭顱影像學(xué)檢查顯示患者顱內(nèi)無明顯病灶或病灶直徑范圍在0～15 mm;④ 患者入組前未接受過任何外科手術(shù)干預(yù);⑤ 本人同意完成整套認(rèn)知功能測(cè)查。同期在患者家屬中選取健康對(duì)照 (health control, HC),HC組入組標(biāo)準(zhǔn):① 年齡在18歲以上,右利手,母語為漢語的華人,受教育程度為小學(xué)及以上;② 本人同意完成整套認(rèn)知功能測(cè)查。共同排除標(biāo)準(zhǔn):① 存在影響認(rèn)知功能的其他疾病,如阿爾茨海默病(Alzheimer′s disease, AD)、帕金森病(Parkinson′s disease, PD)等;② 存在全身重大系統(tǒng)性疾病如心臟病、自身免疫性疾病、精神疾病及藥物濫用等;③ 存在嚴(yán)重視力、聽力、語言及肢體運(yùn)動(dòng)功能障礙等不能完成相應(yīng)測(cè)試量表;④ 漢密爾頓焦慮量表和漢密爾頓抑郁量表評(píng)分>7分。經(jīng)過篩選,MMD組納入患者41例(男20,女21),年齡23～73(47.27±11.87)歲,教育年限6.0(2.5,8.0)年。HC組納入對(duì)照41例(男16,女25),年齡33～70(51.63±8.74)歲,教育年限7.0(5.0,8.0)年。本研究獲得安徽醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)(批號(hào):2021H048),所有被試均簽署了書面知情同意書。

1.2 認(rèn)知功能測(cè)查

1.2.1神經(jīng)心理學(xué)背景測(cè)驗(yàn)及執(zhí)行功能檢測(cè) 在測(cè)試模糊決策功能前,為了控制其他認(rèn)知因素對(duì)決策功能、執(zhí)行功能造成的影響,所有被試均需完成神經(jīng)心理學(xué)評(píng)估。評(píng)估內(nèi)容包括:簡(jiǎn)易智力量表(mini mental state examination, MMSE)、蒙特利爾認(rèn)知評(píng)估量表(montreal cognitive assessment, MoCA)用于評(píng)估整體認(rèn)知功能,中文聽覺詞匯學(xué)習(xí)測(cè)驗(yàn)(Chinese auditory learning test, AVLT,包含即刻、延遲、再認(rèn))評(píng)估記憶功能,日常生活能力量表(activity of daily living, ADL)評(píng)估日常生活能力,Stroop色詞測(cè)驗(yàn) (stroop color word test,包含點(diǎn)-字-色字)、顏色數(shù)字連線測(cè)驗(yàn)(color trail test,CTT,包含CTT-Ⅰ和CTT-Ⅱ)、詞匯流暢性測(cè)驗(yàn) (verbal fluency test, VFT,包含蔬菜、動(dòng)物和“水”字頭)評(píng)估額葉執(zhí)行功能,波士頓命名測(cè)驗(yàn)(boston naming test, BNT)評(píng)估命名功能,數(shù)字廣度測(cè)驗(yàn)(digits span, DS,包含順背以及倒背)、符號(hào)數(shù)字模式測(cè)驗(yàn)(symbol digit modalities test, SDMT)評(píng)估注意力及處理速度。所有評(píng)估(包括后續(xù)的決策功能評(píng)估)均由同一位碩士研究生執(zhí)行,并且經(jīng)過安徽醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院神經(jīng)心理實(shí)驗(yàn)室統(tǒng)一培訓(xùn)。

1.2.2模糊決策功能測(cè)驗(yàn) 采用愛荷華博弈任務(wù)(Iowa gambling task, IGT)對(duì)兩組被試進(jìn)行模糊決策功能測(cè)試。具體操作如下:電腦屏幕前顯示四副牌(1, 2, 3, 4), 起始資金2 000元,要求被試每次從4副牌中任意抽取1張, 每次選擇后屏幕出現(xiàn)3種可能:贏了xx元;輸了xx元;贏了xx元同時(shí)輸了xx元;最終目標(biāo)是盡可能多地贏錢。試驗(yàn)共計(jì)100次,每20次為1個(gè)模塊(Block),共5個(gè)Block,依次為Block1～5。其中牌1和牌2高回報(bào)伴隨高風(fēng)險(xiǎn),凈收益為負(fù)值, 稱為不利備擇;牌3和牌4低回報(bào)伴隨低風(fēng)險(xiǎn),凈收益為正值,稱為有利備擇。記錄的指標(biāo):總有利次數(shù)(選擇了牌3和牌4的總次數(shù))、總不利次數(shù)(選擇了牌1和牌2的總次數(shù))、凈剩值(選擇牌3和牌4的總次數(shù)與選擇牌1和牌2總次數(shù)的差值)。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理采用 SPSS 23.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行分析。服從正態(tài)分布的數(shù)據(jù)用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示,對(duì)于不服從正態(tài)分布的數(shù)據(jù),用M(P25,P75)表示。采用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)、曼-惠特尼U檢驗(yàn)比較兩組被試的人口學(xué)資料、神經(jīng)心理學(xué)資料之間的差異。采用重復(fù)測(cè)量方差分析 (ANOVA) 對(duì)兩組被試5個(gè)模塊(Block1～5)的凈剩值進(jìn)行兩兩比較。使用Spearman檢驗(yàn)進(jìn)行相關(guān)性分析。P<0.05(雙側(cè))為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 兩組被試人口學(xué)資料及神經(jīng)心理學(xué)測(cè)驗(yàn)結(jié)果兩組被試在年齡 (t=-1.897,P=0.061)、性別(χ2=0.792,P=0.373)、受教育年限(Z=-1.773,P=0.076)方面差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。見表1。MMD組在MMSE、MOCA、DS順背、DS倒背、VFT蔬菜、VFT水字頭、SDMT正確數(shù)、AVLT即刻記憶、延遲記憶及再認(rèn)記憶中得分均低于HC組(均P<0.05);在CTT-I、CTT-II測(cè)查中,MMD組耗時(shí)時(shí)長(zhǎng)明顯高于對(duì)照組,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(均P<0.05);而VFT-動(dòng)物、Stroop色詞測(cè)驗(yàn)、BNT結(jié)果均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。見表1。

2.2 兩組被試模糊決策功能測(cè)驗(yàn)結(jié)果在IGT實(shí)驗(yàn)中,MMD組和HC組總有利選擇次數(shù)分別為51.0(43.5,53.0)和56 (48,60),差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(Z=-2.782,P<0.010),總不利選擇次數(shù)分別為49.0 (47.0,56.5)和44.5 (40.0,52.0),差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(Z=-2.782,P<0.010)。見圖1。ANOVA結(jié)果顯示,MMD組在Block4(-2.15±5.15),Block5(0.00±4.40)的凈剩值分別低于HC組的Block4 (2.78±7.61),Block5(6.88±7.10),差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=-3.433,P=0.001;t=-5.271,P<0.001);Block1(-0.83±3.32)的凈剩值高于HC組的Block1(-2.98±3.82),差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=2.715,P=0.008)。見表2。兩組被試整體任務(wù)進(jìn)程曲線顯示:隨著實(shí)驗(yàn)進(jìn)行,從Block1～Block5,MMD組的凈剩值除在Block4處稍有下降外,整體曲線平緩,凈剩值變化幅度較小,無明顯增加;而HC組整體曲線呈上升趨勢(shì),凈剩值變化幅度較大,逐漸遞增,Block4、Block5的凈剩值均顯著高于MMD組相應(yīng)模塊的凈剩值(均P<0.001)。見圖2。

圖1 MMD組和HC組IGT總有利次數(shù)與總不利次數(shù)

圖2 兩組被試者IGT實(shí)驗(yàn)的整體任務(wù)進(jìn)程

表2 兩組被試5個(gè)Block凈剩值情況

2.3 IGT指標(biāo)與執(zhí)行功能的相關(guān)性分析在控制了MMSE、MOCA,以及AVLT指標(biāo)后,MMD組IGT指標(biāo)與執(zhí)行功能的Spearman相關(guān)性分析顯示IGT凈剩值、總有利次數(shù)、總不利次數(shù)分別與處理速度、工作記憶、注意力及干擾抑制等執(zhí)行功能均無顯著相關(guān)(均P>0.05)。見表3。

表3 MMD組IGT各指標(biāo)與執(zhí)行功能指標(biāo)的相關(guān)性(r)

3 討論

該研究結(jié)果表明MMD患者存在廣泛的認(rèn)知損害,包括整體認(rèn)知功能、語言、記憶以及執(zhí)行功能,這與以往的研究結(jié)論一致[2]。在IGT任務(wù)中,MMD患者的有利選擇次數(shù)明顯低于HC組,不利選擇次數(shù)明顯高于HC組;隨著實(shí)驗(yàn)進(jìn)行,HC組Block1～5的凈剩值逐漸遞增,體現(xiàn)了他們選牌策略的調(diào)整,而MMD組并未顯現(xiàn)出類似變化,表明MMD患者的模糊決策功能受損,可能源于他們對(duì)于輸錢的不敏感性。該研究為深入探索MMD患者的決策功能提供了新的見解,有利于指導(dǎo)臨床醫(yī)生對(duì)MMD患者的認(rèn)知障礙篩查。MMD患者在日常決策中,對(duì)于不管消極結(jié)果還是積極結(jié)果的不敏感性,導(dǎo)致他們可能無法根據(jù)反饋的信息及時(shí)作出正確的調(diào)整,學(xué)者將這種現(xiàn)象稱之為“對(duì)未來的近視”[7]。

研究[8]表明以舞蹈癥為表現(xiàn)的MMD患者,其臨床癥狀與紋狀體血流量相關(guān),進(jìn)而提出紋狀體低灌注引起多巴胺代謝異?？赡苁瞧涑霈F(xiàn)舞蹈癥的病理機(jī)制。然而紋狀體灌注異常不僅出現(xiàn)在以舞蹈癥為表現(xiàn)的MMD患者中,另有研究[9]表明以腦梗死起病的MMD患者也存在紋狀體低灌注的情況,提示MMD患者的紋狀體血流動(dòng)力學(xué)受損可能較為普遍。此外,研究[8]表明PD患者存在模糊決策功能損害,并且與服用多巴胺激動(dòng)劑顯著相關(guān),提示額葉-紋狀體環(huán)路的多巴胺代謝對(duì)于模糊決策功能的重要性。據(jù)此該研究推測(cè)成年MMD患者模糊決策功能受損的機(jī)制之一可能是通過干擾額葉-紋狀體環(huán)路,影響多巴胺代謝,進(jìn)而改變決策功能。

神經(jīng)影像學(xué)研究[10]表明模糊決策功能的神經(jīng)機(jī)制可能涉及多個(gè)解剖結(jié)構(gòu),包括扣帶回、眶額葉及腹內(nèi)側(cè)前額葉、紋狀體在內(nèi)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),其中包含額葉多個(gè)亞區(qū),因此研究者也稱之為額葉邊緣環(huán)路。且研究[11]表明此環(huán)路中的神經(jīng)結(jié)構(gòu)發(fā)生損傷,患者可能出現(xiàn)目標(biāo)導(dǎo)向錯(cuò)誤。同時(shí)研究[12]表明MMD患者可能存在包括扣帶回、放射冠、上縱束、額枕束的彌漫性白質(zhì)損傷,以及包括扣帶回皮層以及額葉皮層的廣泛萎縮。因此MMD患者模糊決策功能受損的另一個(gè)機(jī)制可能源于顱內(nèi)彌漫性的微結(jié)構(gòu)損傷波及額葉邊緣環(huán)路。未來還需要更多相關(guān)的驗(yàn)證性研究。

執(zhí)行功能、決策功能均屬于高級(jí)社會(huì)認(rèn)知功能,長(zhǎng)期以來有關(guān)兩者的關(guān)系一直存在爭(zhēng)議。執(zhí)行功能主要包括行為抑制、工作記憶、認(rèn)知靈活性三個(gè)核心內(nèi)容[13]。有學(xué)者[14]利用Stroop任務(wù)發(fā)現(xiàn)藥物濫用患者的干擾抑制與IGT呈負(fù)相關(guān),而另一項(xiàng)研究[7]采用同樣的方法發(fā)現(xiàn)AD患者的執(zhí)行抑制與IGT無明顯相關(guān)。類似地,研究者利用數(shù)字廣度任務(wù)發(fā)現(xiàn)癲癇患者的工作記憶與IGT相關(guān)[13];而另一項(xiàng)研究[15]利用延遲匹配樣本任務(wù)卻未發(fā)現(xiàn)精神分裂癥患者工作記憶與IGT的相關(guān)性。該研究結(jié)果顯示MMD患者的執(zhí)行功能與IGT不存在相關(guān)性。這些研究結(jié)果不一致可能與執(zhí)行功能下存在多個(gè)子成分,不同研究針對(duì)的成分不同且測(cè)試時(shí)采用了不同的測(cè)查方法,以及疾病本身的異質(zhì)性有關(guān)。

綜上所述,成年MMD患者可能存在模糊決策功能受損,表現(xiàn)為不能及時(shí)利用反饋信息調(diào)整策略進(jìn)而指導(dǎo)決策行為實(shí)現(xiàn)最終目標(biāo)。因此,在日常生活工作中,MMD患者可能因?yàn)槟：龥Q策功能受損做出錯(cuò)誤的決策行為進(jìn)而影響他們的工作效率和生活質(zhì)量。該研究也存在一些不足之處。首先,樣本量有限,沒有根據(jù)MMD患者的臨床表型進(jìn)行亞組認(rèn)知功能比較;其次,沒有結(jié)合神經(jīng)影像技術(shù)探索MMD患者模糊決策功能受損的有關(guān)機(jī)制。后期將加強(qiáng)病例收集,聯(lián)合功能磁共振成技術(shù)進(jìn)一步探究MMD患者模糊決策功能改變的神經(jīng)機(jī)制。