杜向東,楊 勇,袁 穎,董日霞,張廣亞,馮秀娟,沈建紅,楊建功,吳愛勤,梅其一
(1蘇州大學(xué)附屬?gòu)V濟(jì)醫(yī)院臨床精神科,蘇州 215008;2蘇州大學(xué)附屬第一醫(yī)院精神科,蘇州 215004)
Kutas等[1]首先報(bào)道在英文句子的最后詞語(yǔ)義歧義誘發(fā)出的潛伏期為400 ms的負(fù)波,即N400,但對(duì)以漢語(yǔ)為刺激材料進(jìn)行的研究報(bào)道較少。本試驗(yàn)中,考慮到精神科患者有配合的特殊性,我們采用句子結(jié)尾詞的漢字音、形、義非匹配和匹配的認(rèn)知事件相關(guān)電位(event related potential,ERP)的試驗(yàn)[2],探討在本模式下產(chǎn)生的N400的特征,并為進(jìn)一步研究雙相抑郁患者的N400作準(zhǔn)備。
于2011年10月—2012年5月,入選35名健康志愿者,均為蘇州大學(xué)附屬?gòu)V濟(jì)醫(yī)院職工和附近社區(qū)居,中男17名、女18名;年齡為20~50歲,平均年齡為(30.5±6.7)歲。入組標(biāo)準(zhǔn):①體檢正常,未發(fā)現(xiàn)軀體疾病;②對(duì)受試者作精神檢查,確認(rèn)以往從未發(fā)生過各類精神障礙,目前精神狀況良好;③否認(rèn)二系三代精神疾病史。④母語(yǔ)為漢語(yǔ),均可操普通話,文化程度大專以上。
本作業(yè)由76個(gè)漢語(yǔ)句子組成刺激,分成兩組。這些語(yǔ)句的最后一個(gè)詞為目標(biāo)詞(靶詞),它們與語(yǔ)句主體的關(guān)系在語(yǔ)義上分為兩類:語(yǔ)義一致(匹配)和語(yǔ)義不一致(semantic incongruity)(非匹配)。句子結(jié)尾詞為目標(biāo)詞,與語(yǔ)句主體的搭配邏輯上和語(yǔ)義上高度預(yù)期的為一致,如“我往書本里放一支筆”,稱之為匹配。目標(biāo)詞與語(yǔ)句主體預(yù)期概率為零的為不一致,如“我往書本里放一條狗”,稱之為非匹配。材料的呈現(xiàn)方式以詞為單位,即一詞一詞地呈現(xiàn)。兩組中45句為語(yǔ)義一致,31句為語(yǔ)義不一致。這些漢字均為高頻詞,其使用頻率>30次/萬,其筆畫在4 ~14 劃之間[3]。
參照楊文俊等[4,5]漢語(yǔ)句子試驗(yàn)。受試者雙眼與刺激字平行,距屏幕約1 m的距離。
讓受試者坐在舒適的椅子上,試驗(yàn)開始前以口頭方式向受試者說明本試驗(yàn)的性質(zhì)、順序作業(yè)及要求。指導(dǎo)語(yǔ)為“在你的前面的屏幕上將要呈現(xiàn)漢語(yǔ)句子,3、2、1倒計(jì)時(shí),提示試驗(yàn)開始,請(qǐng)你在試驗(yàn)過程中盡量少眨眼,不要出聲,認(rèn)真判斷所顯示的句子中最后呈現(xiàn)的詞在語(yǔ)義上是否正確,直至屏幕黑屏”。試驗(yàn)結(jié)束,顯示正確與錯(cuò)誤的次數(shù)(通過按鍵,在非匹配句子作業(yè)中作No反應(yīng),在匹配句子中作Yes反應(yīng))。
采用德國(guó)64導(dǎo)ERP儀,參照國(guó)際10~20系統(tǒng),記錄電極于 Fp1、Fp2、Fz、F3、F4、Cz、C3、C4、Pz、P3、P4、O1、O2、F7、F8、T3、T4、T5、T6,F(xiàn)Pz為接地電極,雙耳(A1+A2)為參考電極,極間電阻<5 KΩ,濾波為0.53~60 Hz。N400分析時(shí)間定為1 100 ms。對(duì)眼動(dòng)或其他原因引起波幅超過75μV的波形被刪除,將采集的數(shù)據(jù)存入計(jì)算機(jī)硬盤備用。
分別對(duì)匹配和非匹配的每條ERP記錄N400的Fz、Cz、Pz、C3和 C4點(diǎn)峰潛伏期(從刺激開始至最大負(fù)波N400波峰的時(shí)間)和波幅(從刺激前基線到N400波峰的電壓)。采用SPSS 10.0統(tǒng)計(jì)包進(jìn)行配對(duì)t檢驗(yàn)。利用差異波的分析方法,使因試驗(yàn)條件引致的電活動(dòng)更清晰,用語(yǔ)義非匹配句子的總平均后ERP波形減去語(yǔ)義匹配句子(正常)的總平均后ERP波形而獲得差異波。差異波的N400峰潛伏期和波幅的判定與常規(guī)ERP波形的判定相同。
本機(jī)附有自動(dòng)排除偽跡和抗噪音干擾功能。全部數(shù)值均由本機(jī)數(shù)字游標(biāo)功能予以自動(dòng)測(cè)驗(yàn)、計(jì)算和顯示。
通過35名健康成人兩種試驗(yàn)條件分別做總平均,從圖譜中可以看出在刺激呈現(xiàn)后,在N200的后面340~490 ms范圍內(nèi)有一個(gè)較寬大而明顯的負(fù)走向成分,即N400。健康成人對(duì)結(jié)尾詞匹配和非匹配的N400在潛伏期和波幅上差異有顯著性(P<0.05),非匹配的N400較匹配的N400潛伏期長(zhǎng),波幅高(見表1)。
表1 35名健康成人句子結(jié)尾詞匹配與非匹配的N400潛伏期和波幅比較(±s)
表1 35名健康成人句子結(jié)尾詞匹配與非匹配的N400潛伏期和波幅比較(±s)
注:與匹配相比,*P <0.05,&P <0.01。
腦區(qū) 潛伏期(ms)波幅(μV)匹配 非匹配Fz 381±27 395±28& 8±4 11±6匹配 非匹配*Cz 359±31 408±28& 8±4 12±5&Pz 350±32 415±35& 8±5 13±7*C3 388±36 402±33* 9±4 12±5&C4 355±34 412±32& 9±4 11±6*
男女性別組間的N400潛伏期和波幅在Fz、Cz、Pz、C3和C45個(gè)腦區(qū)間,差異均無顯著統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。
N400由美國(guó)學(xué)者 Kutas于1980年首先報(bào)道[1],當(dāng)在屏幕上逐個(gè)呈現(xiàn)這句風(fēng)馬牛不相及話的單詞,并記錄各個(gè)單詞誘發(fā)的ERP時(shí)發(fā)現(xiàn),該句尾畸義詞誘發(fā)的ERP在400 ms左右出現(xiàn)了一個(gè)新的負(fù)成分,遂命名為 N400。此后的研究相繼地證明了 N400的價(jià)值[6-8],認(rèn)為 N400的發(fā)現(xiàn)不僅使 ERP 增加了一個(gè)有特定意義的成分,擴(kuò)大了ERP的研究范圍,同時(shí)為研究雙相抑郁患者提供了工具。
按照國(guó)際心理生理學(xué)會(huì)2000年提出的ERP記錄和出版標(biāo)準(zhǔn),本研究首先建起N400測(cè)試的規(guī)范性操作與分析程序[9]??紤]精神科的特殊性以及文獻(xiàn)中獲得更廣泛應(yīng)用的句子刺激,我們嘗試并建議用句子作為刺激,這樣從認(rèn)知心理學(xué)上保證了精神科試驗(yàn)設(shè)計(jì)的特殊性和合理性。
有關(guān)精神疾病誘發(fā)電位的一些指標(biāo)存在的差距,有些學(xué)者將其原因歸咎為研究的設(shè)備、試驗(yàn)條件和技術(shù)參數(shù)的不同。然而,我們認(rèn)為除此之外,還應(yīng)將研究對(duì)象的篩選標(biāo)準(zhǔn)考慮在內(nèi)。因?yàn)橹挥薪⒘私】党扇说腘400之后,才會(huì)有健康成人的正常腦電波指標(biāo)這個(gè)概念。由于我們對(duì)本研究對(duì)象采用了相同的入組標(biāo)準(zhǔn),并用同樣的試驗(yàn)方法和研究指標(biāo),因此即使儀器設(shè)備不同,所得結(jié)果的差異應(yīng)無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,故其研究結(jié)果對(duì)我國(guó)健康成人的同類研究具有一定的參考價(jià)值。
本研究選取腦中線部位上N400額區(qū)、中央?yún)^(qū)、頂區(qū)及左右中央?yún)^(qū)作為安置點(diǎn),有助于提高測(cè)量的可信度[1]。以這一刺激序列引出的N400波形不僅出現(xiàn)率高,波形易讀,且重復(fù)性好。本試驗(yàn)結(jié)果現(xiàn)實(shí)句子非匹配的N400潛伏期較匹配組延遲,波幅明顯高于匹配組。Niznikiewicz等[10]用成對(duì)字(音同、形似、詞義相關(guān)或無關(guān))與語(yǔ)句結(jié)尾詞是否歧義作為刺激物分別進(jìn)行試驗(yàn),發(fā)現(xiàn)音同、形似但語(yǔ)義無關(guān)時(shí)均記錄到較大的 N400,表明 N400是語(yǔ)義加工的指標(biāo)。Helcomb[11]在語(yǔ)義相關(guān)詞、無關(guān)詞和假詞的試驗(yàn)中觀察到N400的啟動(dòng)效應(yīng),即無關(guān)詞的N400負(fù)波大于相關(guān)詞的N400。本試驗(yàn)結(jié)果也說明N400具有明顯語(yǔ)義的啟動(dòng)效應(yīng)。
N400是ERP的一個(gè)內(nèi)源性成分,為ERP中的一個(gè)負(fù)相波,反映了大腦皮質(zhì)對(duì)認(rèn)知加工過程,并且可從N400的波幅、潛伏期及頭皮分布特征等多個(gè)維度來描述腦語(yǔ)言認(rèn)知加工過程。波幅顯示了腦語(yǔ)言認(rèn)知加工的難易程度,潛伏期反映了語(yǔ)言認(rèn)知加工的時(shí)間進(jìn)程,頭皮分布特征表明語(yǔ)言認(rèn)知過程的腦內(nèi)源[12,13]。這三個(gè)指標(biāo)可用來描述語(yǔ)言精細(xì)加工的過程。根據(jù)顱內(nèi)電極記錄,N400電位活動(dòng)與下顳葉皮質(zhì)、顳上溝、中顳葉、海馬等部位的活動(dòng)都有聯(lián)系。下一步我們將空間成像和時(shí)間成像相結(jié)合[14],并將N400應(yīng)用于雙相抑郁臨床中。
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神經(jīng)病學(xué)與神經(jīng)康復(fù)學(xué)雜志2012年4期