孫正海趙玉環(huán)王文林董美宏何東若李 平韓云峰

老年性癡呆患者腦功能和腦內(nèi)神經(jīng)遞質(zhì)變化的腦電超慢波漲落圖分析*

孫正海①趙玉環(huán)①王文林①董美宏①何東若①李 平①韓云峰①

目的：探討老年性癡呆患者（Alzheimer’s disease， AD）腦功能和腦內(nèi)神經(jīng)遞質(zhì)變化特點(diǎn)及意義。方法：在齊齊哈爾城區(qū)選取經(jīng)過臨床確診的老年癡呆患者（AD）19例作為病例組，按同社區(qū)、同性別、同年齡段（±3歲）、同文化程度作為匹配條件，選擇健康對照19例，利用腦電超慢漲落圖（Encephal of Lutuograph Technology， ET）技術(shù)檢測病例組和對照組腦功能和腦內(nèi)神經(jīng)遞質(zhì)水平并進(jìn)行比較，分析AD患者腦功能和腦內(nèi)神經(jīng)遞質(zhì)變化的特點(diǎn)。結(jié)果：與對照組相比，病例組的腦功能優(yōu)勢漲落平均功率空間的前后功率梯度逆轉(zhuǎn)數(shù)明顯高于對照組（P＜0.01）；病例組腦內(nèi)γ-氨基丁酸（GABA）、谷氨酸（Glu）和乙酰膽堿（Ach）3種神經(jīng)遞質(zhì)顯著降低（P＜0.05）；5-羥色胺（5-HT）、去甲腎上腺素（NE）、多巴胺（DA）3種神經(jīng)遞質(zhì)與對照組比較，差異無統(tǒng)計學(xué)意義。結(jié)論：AD患者腦功率的逆轉(zhuǎn)率高于對照組，AD患者腦內(nèi)神經(jīng)遞質(zhì)存在GABA、Glu、Ach降低的變化。腦電超慢漲落圖（ET）可檢測腦功能和腦內(nèi)神經(jīng)遞質(zhì)水平，為AD的診斷提供參考。

老年性癡呆； 腦功能； 腦電超慢波漲落圖技術(shù)； 腦神經(jīng)遞質(zhì)

老年性癡呆又稱阿爾茨海默病（Alzheimer’s disease， AD）是神經(jīng)系統(tǒng)的退行性變所致的大腦皮質(zhì)高級精神行為活動的功能障礙，是獲得性、全面性、持續(xù)性智能障礙綜合征，是老年期癡呆的主要類型。AD已成為繼心腦血管病、惡性腫瘤之后危害老年人生命的主要疾病之一，將給社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展和老年衛(wèi)生保健帶來沉重的負(fù)擔(dān)，且日益受到世界各國的高度重視[1-2]。中國老年癡呆癥患者達(dá)1000萬人，患病人數(shù)已居世界各國之首。據(jù)預(yù)測，到2050年，每85人中就有1人罹患老年癡呆癥[3]，我國老年癡呆癥患者將激增至28億人[4]，可見防治老年癡呆癥已刻不容緩。關(guān)于阿爾茨海默病，很多國家已經(jīng)開始投入較大的研究力量和資源對其進(jìn)行研究，其中神經(jīng)生化方面的研究尤為多見[5]。本研究在AD流行現(xiàn)況調(diào)查的基礎(chǔ)上，選擇AD和非AD患者為研究對象，利用腦電超慢漲落圖（Encephal ofLutuographTechnology， ET）這一先進(jìn)的、無創(chuàng)的腦功能分析技術(shù)進(jìn)行腦功能和腦內(nèi)神經(jīng)遞質(zhì)檢測[6]，探討AD患者腦功能和腦內(nèi)神經(jīng)遞質(zhì)變化特點(diǎn)及意義。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選取齊齊哈爾城區(qū)經(jīng)臨床確診的AD患者19例為病例組，癡呆的診斷參照美國精神疾病診斷與統(tǒng)計手冊第4版（DSM-Ⅳ）的標(biāo)準(zhǔn)[7]，AD的診斷參照美國神經(jīng)病學(xué)、語言障礙和卒中-老年性癡呆和相關(guān)疾病學(xué)會（NINCDS-ADRDA）標(biāo)準(zhǔn)[8]。病例組入選標(biāo)準(zhǔn)：（1）年齡≥60歲；（2）符合以上診斷標(biāo)準(zhǔn)；（3）本人或可靠知情者愿意參與。對確診AD患者實(shí)施1：1病例對照研究，對照組入選的標(biāo)準(zhǔn)為來源于病例組的同社區(qū)居民，原則為與病例組同性別、同文化程度、年齡相當(dāng)（±3歲）的無認(rèn)知功能障礙和嚴(yán)重的腦血管及其他中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病的居民，且本人或可靠知情者愿意參與調(diào)查并簽署知情同意書。兩組受試者檢測前一天都未服用改變神經(jīng)遞質(zhì)的相關(guān)藥物，測試當(dāng)天禁止飲酒。

1.2 ET檢測方法 所有研究對象于餐后2 h，在安靜、清醒、閉目狀態(tài)下，使用北京同仁光電技術(shù)公司生產(chǎn)的ML2001型腦電超慢漲落分析儀，采集18 min的腦電信號。按照國際標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)聯(lián)10-20系統(tǒng)安置電極（每個電極與鄰近電極離開10％～20％的距離），安置于頭皮FP1、FP2、F3、F4、C3、C4、P3、P4、O1、O2、F7、F8、T3、T4、T5、T6部位，共十六導(dǎo)聯(lián)進(jìn)行單極引導(dǎo)，以雙耳連線（A1+A2）為參考電極，前額正中（PFz）接地保護(hù)，記錄被試在正常安靜閉眼狀態(tài)下的腦電信號。采樣頻率1～256/1000 Hz，時間常數(shù)0.3 s，放大倍數(shù)2～5萬倍，腦電信號經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換后應(yīng)用腦電超慢漲落分析程序處理。

1.3 觀察指標(biāo) 病例組和對照組腦電超慢漲落分析報告中的腦功能評價結(jié)果和S譜線（系）結(jié)果，其中S1譜系反映γ-氨基丁酸（GABA）、S2譜系反映谷氨酸（Glu）、S4譜系反映5-羥色（5-HT）、S5譜系反映乙酰膽堿（Ach）、S7譜系反映去甲腎上腺素（NE）、S11譜系反映多巴胺（DA）[6]。

1.4 統(tǒng)計學(xué)處理 所有資料經(jīng)核實(shí)進(jìn)行統(tǒng)一編碼后使用EpiData 3.1軟件錄入并糾錯，用SAS 9.13進(jìn)行資料的統(tǒng)計分析，計量資料用（±s）表示，組間比較采用t檢驗(yàn)，P＜0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 兩組優(yōu)勢漲落功率前后梯度變化比較分析 每位患者的12腦區(qū)中共有8個前后相鄰腦區(qū)，前后相鄰腦區(qū)優(yōu)勢漲落功率值之比大于1為梯度逆轉(zhuǎn)。對兩組38例被試的優(yōu)勢漲落功率前后梯度和梯度逆轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，結(jié)果顯示，病例組的腦功能優(yōu)勢漲落平均功率空間的前后功率梯度逆轉(zhuǎn)數(shù)明顯高于對照組，比較差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.01）。見表1。

表1 兩組優(yōu)勢漲落功率前后梯度變化比較分析

2.2 病例組與對照組腦內(nèi)神經(jīng)遞質(zhì)檢測值比較 與對照組相比，病例組腦內(nèi)γ-氨基丁酸（GABA）、谷氨酸（Glu）和乙酰膽堿（Ach）3種神經(jīng)遞質(zhì)的檢測值顯著降低，比較差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05）；5-羥色胺（5-HT）、去甲腎上腺素（NE）、多巴胺（DA）3種神經(jīng)遞質(zhì)檢測值與對照組比較，差異無統(tǒng)計學(xué)意義。見表2。

3 討論

本研究發(fā)現(xiàn)，AD患者腦功率的逆轉(zhuǎn)率高于對照組，ET功率受年齡與認(rèn)知因素的交互影響，前后腦的協(xié)調(diào)活動與認(rèn)知功能密切相關(guān)[9-11]。在正常狀態(tài)下老年人的腦電功率是額低枕高，而老年性癡呆患者的腦電功率由額低枕高向額高枕低轉(zhuǎn)化至逆轉(zhuǎn)，這與李秀艷等[12]研究結(jié)果一致，老年性癡呆患者這種腦電功率的變化可影響記憶和思維。腦電活動影響神經(jīng)遞質(zhì)的釋放，腦神經(jīng)遞質(zhì)是維持腦細(xì)胞活動興奮傳遞及完成腦功能必要的物質(zhì)基礎(chǔ)。本研究結(jié)果顯示，與健康對照組相比，AD患者腦內(nèi)神經(jīng)遞質(zhì)存在GABA、Glu、Ach降低的變化。說明癡呆患者腦內(nèi)的GABA和Glu功能較正常老年人降低[13]，而GABA和Glu維持著大腦的興奮抑制平衡，與大腦的意識、學(xué)習(xí)、記憶等功能密切相關(guān)，GABA不足可能是AD的生理基礎(chǔ)之一[14-15]。Glu是中樞神經(jīng)系統(tǒng)中一種最重要的興奮性神經(jīng)遞質(zhì)，主要分布于大腦皮質(zhì)、海馬、小腦和紋狀體，在學(xué)習(xí)、記憶、神經(jīng)元可塑性及大腦發(fā)育等方面均起重要作用。約50％的谷氨酸參與調(diào)節(jié)中樞神經(jīng)系統(tǒng)內(nèi)的突觸傳遞，幾乎可調(diào)節(jié)正常腦內(nèi)的所有功能，包括學(xué)習(xí)、記憶、運(yùn)動、認(rèn)知和發(fā)育[16]，可長時程地增強(qiáng)人腦學(xué)習(xí)和記憶功能。腦內(nèi)Glu水平降低，可引起長時程學(xué)習(xí)和記憶功能減弱。中樞膽堿能系統(tǒng)參與調(diào)節(jié)哺乳動物的神經(jīng)元興奮性、皮質(zhì)可塑性以及學(xué)習(xí)記憶過程，與腦認(rèn)知功能密切相關(guān)。早在1976年就有學(xué)者發(fā)現(xiàn)AD患者包括海馬、新皮質(zhì)在內(nèi)的多個腦區(qū)膽堿乙酰轉(zhuǎn)移酶活性顯著下降，乙酰膽堿酯酶活性升高。大量研究證實(shí)，AD患者腦內(nèi)乙酰膽堿合成及釋放均減少。尸檢發(fā)現(xiàn)，AD患者額葉和顳葉膽堿乙酰轉(zhuǎn)移酶與5羥色胺比例降低[17]。腦電超慢漲落圖技術(shù)的特點(diǎn)是在一次檢測中可以同時獲得γ-氨基丁酸、谷氨酸、5-羥色胺、乙酰膽堿、去甲腎上腺素、多巴胺等多種神經(jīng)化學(xué)遞質(zhì)在不同腦區(qū)的分布情況[6]。本研究顯示，腦電超慢漲落圖技術(shù)可以檢測腦功能和同時反映AD患者腦內(nèi)多種神經(jīng)遞質(zhì)的變化，具有無創(chuàng)性，為進(jìn)一步揭示AD發(fā)生的神經(jīng)生化機(jī)制和診斷提供了很好的方法。

表2 病例組與對照組腦內(nèi)神經(jīng)遞質(zhì)檢測值比較（±s） mHz

表2 病例組與對照組腦內(nèi)神經(jīng)遞質(zhì)檢測值比較（±s） mHz

組別GABAGlu5-HTAchNEDA對照組（n=19）6.8±2.45.1±1.319.6±4.516.3±4.710.2±2.96.1±3.2病例組（n=19）3.2±1.63.2±1.120.1±4.711.2±3.59.9±3.15.8±2.8 P值＜0.01＜0.01＞0.05＜0.01＞0.05＞0.05

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T he Analysis of the Encephal of L utuograph T echnology about the Brain Function and Brain Neurotransmitter Changes in Alzheimer’s Disease/

SUN Zheng-hai， ZHAO Yu-huan， WANG Wen-lin， et al.//Medical Innovation of China，2015，12（10）：062-064

Objective：To investigate the characteristic and significance of the brain function and the brain neurotransmitter changes in Alzheimer’s disease.Method：19 patients with clinically diagnosed AD were selected from the city proper of Qiqihar as the case group.According to the same community， sex， age （±3 years）， and the educational level， 19 healthy elderly were selected as control group.To use the Encephal of lutuograph technology to test the brain function and the levels of their brain neurotransmitter， compare and analyze the brain function and the characteristic of the brain neurotransmitter changes in Alzheimer’s disease.Result：The anterior-posterior reversal rates of dominant power in encephal of lutuograph were higher in the case group than those of the control group （P＜0.01）.Compared with the control group， three neurotransmitters of the γ-GABA， Glu， and Ach in the case group were significantly lower（P＜0.05）.Comparison of three neurotransmitters of the 5-HT， NE， and the DA in the case group and the control group，the difference was not statistically significant.Conclusion：AD Brain power reversal rates are higher in Alzheimer’s disease than the case group.The brain neurotransmitter of γ-GABA， Glu， and Ach in Alzheimer’s disease changes lower.The Encephal of lutuograph technology can test the levels of brain neurotransmitter， provide reference for the diagnosis of Alzheimer’s disease.

10.3969/j.issn.1674-4985.2015.10.021

2014-12-15） （本文編輯：王宇）

齊齊哈爾市科學(xué)技術(shù)局社會發(fā)展項目：老年性癡呆患者腦神經(jīng)遞質(zhì)變化及分布特點(diǎn)研究（SFGG-201328）

①齊齊哈爾醫(yī)學(xué)院精神衛(wèi)生學(xué)院 黑龍江 齊齊哈爾 161006

孫正海

【K ey words】 Alzheimer’s disease； Brain function； Encephal of lutuograph technology； Brain neurotransmitter

First-author’s address：Qiqihar Medical University Mental Health College， Qiqihar 161006， China