精神障碍的电生理学研究.ppt

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1、精神障碍的电生理学研究,脑电生理技术概述,二、脑电生理技术概述,脑电生理技术,自发脑电（脑电图 Electroencephalography,EEG）,诱发脑电（脑诱发电位 Evoked(Brain)Potentials,EP）,始于20世纪20年代,始于20世纪40年代,3,脑电生理,自发脑电,脑电图,视频脑电图,脑电地形图,多导睡眠图,诱发电位,动态脑电图,Quisi,视觉诱发电位,失配性负波,关联性负变,认知电位,P50,脑干听觉反应,躯体感觉诱发电位,听觉诱发电位,脑磁图,磁刺激器,相关电生理,N400,三维立体诱发电位,处理负波,差别负波,P300,混沌,睡眠剥夺,记忆相关脑电位,梦

2、析,测谎,相关实验心理,近10年国际上常用方法,嗅觉诱发电位,味觉诱发电位,存在问题？一个时代，大同小异。难就难在，数据分析如何。路径问题：表层，不是深层？表层如何反映大脑深部？不大好理解？怎么样让人家接受？与fMRI同时/同步做？数据融合！需要fMRI中的BOLD指标（血氧水平依赖性测量成像）脑电生理每项技术用于临床后，大多不及想象中那么好。,二、脑电生理技术概述-自发脑电,5,定义：当外界特定刺激作为诱发条件作用 于个体后，在给予刺激或撤消刺激 时，脑或中枢神经系统出现的电位 变化，称之诱发脑电，或脑诱发电 位（Evoked（Brain）Potentials，EP，EBP，BEP）。,诱发

3、电位,二、脑电生理技术概述 诱发脑电,6,二、脑电生理技术概述 诱发脑电,7,二、脑电生理技术概述 诱发脑电,8,二、脑电生理技术概述 诱发脑电,诱发脑电特性,须由特定信号刺激诱发 诱发脑电与信号刺激存在稳 定的时相关系（时相性）电位强度弱小，有限定时程（限程性）除解剖、生理意义外，更具 心理意义。,9,诱发脑电特性时相关系及脑波含义 以听觉诱发电位为例，分早、中、晚成 份三部分，每一部份（时相波段，以潜 伏期ms表示），反映某特定解剖通路的 功能状态。,二、脑电生理技术概述 诱发脑电,10,早成份ABR,中成份P50,晚成份AEP,晚成份P300,传导通路阶段,初级加工阶段,高级加工阶段,听

4、觉系统信息加工过程,二、脑电生理技术概述 诱发脑电,11,按潜伏期分类：早、中、晚成份。例AEP。,早、中、晚成份因感觉通路不同而有差异,二、脑电生理技术概述 诱发脑电,12,二、脑电生理技术概述 诱发脑电,诱发脑电工作原理（1）,叠加技术,诱发脑电弱小，自发脑电较强，单次诱 发刺激引起的弱小诱发脑电（即信号，S），被较强的自发脑电（即噪音，N）所淹没，无法辨认。利用叠加技术，放大信号S，使信号与噪音 比例（信噪比）改变，即可辨认并记录诱 发脑电。,13,二、脑电生理技术概述 诱发脑电,诱发脑电工作原理（2）,信噪比公式,公式：S 信号（诱发脑电），N 噪音（自发脑电）n 叠加次数，r 即S与

5、N之比 若以S为1，N为4，即r=4，经叠加64次（n=64），代入公式，信噪比由原来S:N=1：4，转变为S:N=2:1,14,二、脑电生理技术概述 诱发脑电,诱发电位（S）由信号刺激诱发，与信号刺激存 在稳定的时相关系。每次刺激后，诱发脑电各 波在时段，即潜伏期上，正负相位基本一致。通 过同步叠加，波幅逐次增大。而自发脑电（N）无信号刺激，不存在时相关系，波幅随机变动，在各时段上，自发脑波（N）正负 相位不断变化，无法叠加。随着叠加次数增加，S与N的信噪比即按上述公式 转换，诱发脑电（S）既可从自发脑电（N）的背 景中显露，并被辨认记录。,15,叠加原理,二、脑电生理技术概述 诱发脑电,按

6、性质内容分类,诱发脑电,事件相关电位（ERP）,感觉诱发电位*,感觉门控(SG),听觉诱发电位（AEP）视觉诱发电位（VEP）体感诱发电位（SEP）脑干听觉诱发电位（BAEP、ABR*）嗅觉诱发电位（OEP）味觉诱发电位（GEP）,关联负变化（CNV）认知电位（P300）认知电位（N400）失配性负波（MMN）,*按感觉通路分类*ABR听觉脑干反应,P50,差别负波（ND）、处理负波（PN），一般不列入ERP,惊跳反射弱刺激抑制（PPI）属于感觉门控，但不列入诱发脑电,16,按潜伏期分类,早成份诱发电位（短潜伏期 EP）如：AEP50ms；SEP120-500rms,二、脑电生理技术概述 诱发

7、脑电,17,其它分类,按电场远近分类,近场电位（near-field potentials,NEP)电极距神经发生源4cm,二、脑电生理技术概述 诱发脑电,18,按皮层部位分类,皮层诱发电位(cortical evoked potentials,CEP)如：长潜伏期电位 皮层下诱发电位(subcortical evoked potentials,SCEP)如：短、中潜伏期电位,二、脑电生理技术概述 诱发脑电,19,瞬态诱发电位(instant evoked potentials,IEP)稳态诱发电位(steady evoked potentials,SEP),按刺激率分类,二、脑电生理技术概述

8、 诱发脑电,20,感觉诱发电位是指由听觉、视觉、体感、嗅觉或味觉刺激所诱发的感 觉性电位。临床常用的是听觉、视觉、体感诱 发电位，而嗅觉和味觉诱发电位主 要用于动物实验。,二、脑电生理技术概述 诱发脑电,21,感觉诱发电位,3种常用的感觉诱发电位,是指给予视觉刺激时，在头部所记录到 的经视觉通路所产生的并经叠加处理的 电位变化。通常以闪光、棋盘格翻转、颜色、文字等 作为刺激而引起VEP。,视觉诱发电位（VEP）,二、脑电生理技术概述 诱发脑电,22,听觉诱发电位(AEP)是指给予听觉刺激时，在头部所记录到 的经听觉通路所产生的并经叠加处理的 电位变化。,二、脑电生理技术概述 诱发脑电,23,用

9、电流刺激躯体（通常为肢体或手指、足趾所引起的神经冲动沿传入神经传 至脊髓感觉通路、丘脑至大脑皮层感觉 区，在刺激的对侧皮层感觉投射区相应 的头皮上所记录到的经叠加处理的电位 活动。,躯体感觉诱发电位（SEP）,二、脑电生理技术概述 诱发脑电,24,又称脑干听觉诱发电位（BAEP）。是采用120分贝强度的交替疏密波短声 刺激一耳，另耳以60分贝白噪声遮蔽，由此诱发并经叠加处理的反映脑干通路 的电位活动。ABR由57个波组成，分别标以罗马字。所有这些波均出现在短声（10毫秒内刺激之后。,听觉脑干反应(ABR),二、脑电生理技术概述 诱发脑电,25,二、脑电生理技术概述 诱发脑电,26,ABR波形及

10、各波起源示意图,事件相关电位,定义：事件相关电位（Event Related Patential,ERP），是指给于某种特定刺激（即所谓“事件”），并要求个体对此“事件”作出反应时，大脑对所接受 的事件信息进行识别、分辨、期待和判断等处理 加工，并准备作出运动反应的心理作业时，伴随产 生的脑电活动。这种脑电活动已不仅限与刺激的物理属性（如声音、光）、感觉通道模式（如视觉、听觉）等解剖、生理因素有关，更重要的是反映个体的 心理状况，尤其是与注意、记忆、识别、判断、智能和思维等认知功能状态密切相关，因此，事件相关电位（ERP）又被 称为认知电位（cognitive potentials）。,二、脑

11、电生理技术概述 诱发脑电,27,要求受试者意识是清醒的。ERP的刺激不是单一重复的闪光或短声刺激，而至 少要有两种或两种以上的刺激编成刺激序列或刺 激模式。ERP除了受刺激的物理特性影响的外源性成分外，还有不受刺激的物理特性影响的内源性成分。内源性成分和认知过程密切相关，是“窥视”心理活 动内容的一个“窗口”。,ERP和普通诱发脑电的区别是：,二、脑电生理技术概述 诱发脑电,28,常用的事件相关电位有：关联性负变（CNV）认知电位 P300 认知电位 N400 失配性负波（MMN）,二、脑电生理技术概述 诱发脑电,29,由Sutton于1965年最先应用。是一种听觉模式的 正相（Positiv

12、e，P）诱发电位，出现在潜伏期约 300毫秒处，故命名为 P300。它是与听觉刺激事件 相关的一种认知电位。P300是由若干个不同的正相成分所组成的波群。诱发P300通常用Oddball刺激序列，即要求受试者从 一系列声音刺激（非靶刺激，出现几率80%）中，用 心区分某种特殊分贝的声音刺激（靶刺激，出现几 率20%）,并作出反应和默计其出现次数，则在潜伏 期平均300毫秒处，可记录到P300。,P300,二、脑电生理技术概述 诱发脑电,30,二、脑电生理技术概述 诱发脑电,31,P300基本波形,二、脑电生理技术概述 诱发脑电,32,各导联的P300,近年研究进展中，又将 P300分为 P3a

13、、P3b、SW等亚成分。这些亚成分所反映的心理学意义和认 知内容有所不同。通常所说的 P300 指的是 P3b。,二、脑电生理技术概述 诱发脑电,33,P300亚成分,由Kutas于1980年最先报道。是一种视觉模式的负相（Negative，N）诱发电位，出现在潜伏期约400毫秒 处，故命名为 N400。它是与视觉刺激事件相关的一 种认知电位。N400的诱发方法是采用图像文字视觉测试，Kutas的 最初实验如下：Dont touch the wet paint.(恰当词)Dont touch the wet dog.（无关词）He likes lemon and sugar in his te

14、a.(恰当词)He likes lemon and sugar in his coffee.（无关词）,N400,二、脑电生理技术概述 诱发脑电,34,词意分类作业，由几十组词意相关词和词意 非相关词组成，如“猫”“狗”属成对词意相 关词，“猫”“书架”属成对非词意相关词。词意抉择作业：由240个词与240个非词组成 作业，词与非词通常由45个英文字母组成。,二、脑电生理技术概述 诱发脑电,35,N400,现在有许多方法都可产生 N400，列举如下：,命名作业：由几十组正常画面和离奇异常画 图构成，比如用人的面孔区别于一般图片或 文字。面孔本身又可具有不同表情喜悦、愤怒、悲伤、恐惧、鄙视、呆漠

15、等表情图像，或 颠倒、歪斜的面孔图像。图案转动作业：受试者确认每幅画面上的2个 图案上是否相同或不同。以上作业都可看到 包含匹配与非匹配这2个方面要素。,二、脑电生理技术概述 诱发脑电,36,二、脑电生理技术概述 诱发脑电,37,词意匹配作业诱发的N400,二、脑电生理技术概述 诱发脑电,关于N400的起源，多采用颅内埋藏电 极方法（Guillem,Nkaoua,Rougier&Claverie,1995）研究。结果较为一致表明，在内侧颞叶（海 马与杏仁核），记录到一个波幅大、极性翻转的N400/P600，并具有重复效 应，即旧刺激比新刺激的波形向正相 漂移。这提示该处可能是N400的主要 发

16、生源所在。,N400的 起源：,38,P50是一种感觉门控(sensory gating,SG)电位，又译 为感觉抑制电位。由Sultton于1965年发现。P50指刺激后约50毫秒时诱发的一个正相波，是反映 大脑对听觉刺激信息的早期加工过程。它对反复出现 的同一刺激的反应会降低，而对新鲜或偏差刺激则反 应增大，以保证大脑对信息进行正常有序的加工。如 果SG功能缺损，个体即出现与认知有关的知觉障碍和 注意功能异常。P50较少受到情绪等因素的影响，因此，它是中枢神 经系统抑制功能的一个可靠指标。,P50脑诱发电位研究新进展,二、脑电生理技术概述 诱发脑电,39,美国80年代启动精神分裂症的SG功

17、能异常研究 计划。90年代欧洲及美国相继报导了精神分裂 症的SG功能的异常发现，并较一致认为SG功能 的缺损可能是精神分裂症的发病机制之一。理论假设是：精神分裂症患者由于不能有效过 滤掉无效的感觉刺激信号的输入，以致于被过 多的刺激所“干扰”、“淹没”，使无用信息进入意 识，严重妨碍有用信息的加工，使信息加工效率 降低、出现差错、甚至消失，导致知觉、注意等 认知功能产生混乱，最终认知破裂出现精神分裂 样症状。,二、脑电生理技术概述 诱发脑电,40,P50,二、脑电生理技术概述 诱发脑电,41,P50波形特征,诱发脑波命名及成份概念,二、脑电生理技术概述 诱发脑电,欧美将在基线下方的波称为正相电

18、位，而将基 线上方的波称为负相电位。处于正相电位的波为P波（Positive），并以各 波出现的时间（潜伏期）命名为P1、P2；处 于负相电位的波为N波(Negative)，N1、N2。我国目前采用欧美的“正下负上”位相制，但日本 等国与之相反，采用“正上负下”位相制。,命名：P 正相波（向下）N 负相波（向上）,42,成份概念：外源性成份（exgenous component），该成份主 要反映诱发电位成分由外部刺激引起的强制性反 应，其潜伏期和幅度与刺激的物理特性有稳定关 系。内源性成份（endogenous component），该成分 与刺激的物理参量无直接关系，其幅度与潜时主 要取决

19、于内在的心理过程，并受作业要求及被试 者心理状态的明显影响。,二、脑电生理技术概述 诱发脑电,43,ERP产生机制与诱发电位相似，一方面包括皮质细胞突触 后电位，另一方面还含有皮质下组织活动及轴突动作电位。目前尚有神经元电位学说、神经发生源学说和容积传导学 说。以P300为例，边缘系统，尤其海马是P300的起源之一。P300的产生是人脑多个部位共同活动的结果，可能是多起 源的，另外颞顶联合区、部分丘脑结构也可能参与P300的 产生，它们之间的相互作用方式如何，有待研究。由于P300的形成与人的注意、记忆、智能、知觉、判断和 反应等认知过程密切有关，所以，P300已成为检测认知功 能的一种有效而

20、即时的客观指标。,ERP的产生机制,二、脑电生理技术概述 诱发脑电,44,三、精神障碍的脑电生理学研究,精神障碍的诱发脑电研究,美国 Shagass 是国际上开展精神障碍的脑诱发电位研究工作最早，也是最有影响的学者之一。从1980年至1990年，他的研究室发表了大量的研究论文和学术著作，研究内容涉及精神分裂症、心境障碍（抑郁症、躁狂症、双相障碍）、各类神经症（强迫症、焦虑症等）、人格障碍，以及精神药物的脑诱发电位研究，多数研究采用对照方法，科学性较强，结果比较可信。,三、精神障碍的脑电生理学研究 诱发脑电,46,Shagass 经过大量研究资料的临床判别 分析，认为诱发脑电对精神障碍临床诊断

21、的辅助价值：敏感性，47.981.8（平均64.3 特异性，71.796.9（平均85.9 阳性预测率，69.489.0（平均80 其中：精神分裂症、躁狂抑郁症与对照组 之间的判别分析很有效，阳性预测 率高达84.8%89.0%。,三、精神障碍的脑电生理学研究 诱发脑电,47,精神分裂症的 CNV 变化,欧美报道（19902005）,三、精神障碍的脑电生理学研究 诱发脑电,48,*：自身比较；NR：无报道；+：有明显组间差异；-：无明显组间差异,三、精神障碍的脑电生理学研究 诱发脑电,49,精神分裂症的 CNV 变化,（续表）,近年欧洲各国报导精神分裂症 CNV 要点：精神分裂症患者CNV波幅

22、下降，分心干扰试 验中更明显;PINV 时程延长，情感淡漠者更明显；CNV反应持续时间也显示延迟，精神分裂症 阴性症状者，其CNV改变尤甚，并有波幅回 复困难，PINV 可作为精神分裂症的状态标志。,三、精神障碍的脑电生理学研究 诱发脑电,50,精神分裂症的 P300 变化,三、精神障碍的脑电生理学研究 诱发脑电,51,*：自身比较；NR：无报道；+：有明显组间差异；-：无明显组间差异,（续表）,精神分裂症的 P300 变化,精神分裂症的 N400 变化,NR：无报道；+：有明显组间差异；-：无明显组间差异,三、精神障碍的脑电生理学研究 诱发脑电,53,精神分裂症的 P50 变化,三、精神障碍

23、的脑电生理学研究 诱发脑电,54,*：自身比较；+：有明显组间差异；-：无明显组间差异,三、精神障碍的脑电生理学研究 诱发脑电,55,精神分裂症的 P50 变化,（续表）,Goodin最早年报道了老年性痴呆P300改变，还首次提出将P300作为诊断AD的指标，其 中P3潜伏期在诊断痴呆中的准确率达80。Goodin纵向研究同一组性质相同的痴呆，发 现P3潜伏期随着病人的意识状态、认知功能 的变化而改变，且在临床上反应痴呆的敏感 度优于简易精神状况检查（MMSE得分。,痴呆的 P300 研究,三、精神障碍的脑电生理学研究 诱发脑电,56,研究者 对照组 痴呆组 非痴呆组 精神疾病组 敏感性 特异

24、性（帕金森氏（酒中毒等 症等Squires 40 58 51 33 80 96(40)(54)(49)(32)43/45 78/81Brown 24 18 0 7 61 100(24)(18)(0)(7)11/18 7/7Gordon 55 20 0 32 63 84(54)(19)(0)(32)12/19 27/32Patterson 27 15 0 8 13%100%(27)(15)(0)(8)2/15 8/8Pfefferbaum 115 37 9 54 38%93%(115)(21)(7)(37)8/21 41/44Pfefferbaum 86 40 10 37 46 86(86)(2

25、4)(8)(27)11/24 30/35,P300 在诊断痴呆时的敏感性和特异性（注：括号内为引出P300的例数,三、精神障碍的脑电生理学研究 诱发脑电,57,正常范围a 灵敏度b 假阳性率c 特异度 预测值平均2SD 70.0%13.8%86.2%77.8%平均2.5SD 52.5%10.3%89.7%77.8%平均3SD 40.0%0%100.0%100.0%a P300潜伏期的正常范围分别定为：正常对照组P300潜伏 期均值2、2.5或3个标准差（SD）b 灵敏度为痴呆患者中P300潜伏期延长的患者百分比c 假阳性率为非痴呆患者中P300潜伏期延长的患者百分比,痴呆患者 P300 潜伏期

26、延长的灵敏度、特异度和诊断价值,三、精神障碍的脑电生理学研究 诱发脑电,58,对怀疑有认知障碍的痴呆患者，P300 潜伏期是一项有用的辅助诊断方法。阳 性诊断标准的选择应当根据研究目的的 不同而定。如果目的是为了筛查痴呆患者，应提高 诊断的灵敏度，选择正常对照组P300潜 伏期2SD标准（即最窄的正常范围）；如果目的是为了确诊，就应当提高诊断的 特异度，选择正常对照组P300均值潜伏期 3SD标准（即最宽的正常范围）。,三、精神障碍的脑电生理学研究 诱发脑电,59,痴呆的P300研究价值,痴呆的 P300 研究汇总：1.大部分研究资料表明:痴呆患者P300潜伏期 延长，波幅降低。而由抑郁症等其

27、他精神疾病所致的非真性痴 呆P300潜伏期多不延长，但波幅及分布可能 有异常。2.就辅助诊断痴呆而言，P300潜伏期指标相对 稳定，敏感性较高;而波幅因个体差异变化较 大,难以作为有效指标。,三、精神障碍的脑电生理学研究 诱发脑电,60,3.P300 的特异性较高，而敏感性不足。P300 的特异性为84100，敏感性为 1383。当 P300 延长时,若可排除伪 迹的干扰,则可以认为有认知功能的障碍，但 P300 正常不能排除有认知障碍。4.对老年患者 P300 敏感性较差，因正常老年 人 P300 波幅、潜伏期波动较大。,三、精神障碍的脑电生理学研究 诱发脑电,61,痴呆的 P300 研究汇

28、总：,5.P300 的敏感性可能与痴呆的轻重程度有 关，对轻度痴呆,P300 的敏感性较差。6.P300 的变化与临床表现相平行，因而P300 可作为了解患者认知变化和监护治疗的一 项客观指标。,三、精神障碍的脑电生理学研究 诱发脑电,62,痴呆的 P300 研究汇总：,据报道56情感性障碍患者，CNV 波型呈圆顶状，并认为这是一个特点。抑郁症常表现 CNV 波幅降低和 PINV 延长，但不如 精神分裂症明显。在躁狂相时，PINV 延长机率 高于抑郁相，与PINV 反映调节失常和任务负荷过度的观点一致。具有自杀 观念者 CNV 波幅进一步降低。,三、精神障碍的脑电生理学研究 诱发脑电,63,情

29、感性障碍的 CNV 研究,抑郁症 CNV 异常在时间分布上与分裂症不同，前 者主要累及 CNV 晚成份。部分严重抑郁者，可出 现极性倒置，CNV 变为 CPV。具有高基线 CNV 的抑郁症患者，应用去甲肾上腺 素类药物后，血中生长激素升高不显著。有学者认 为可根据 CNV 变化划分抑郁症的临床亚型，各组可 能具有不同的神经生化基础。,三、精神障碍的脑电生理学研究 诱发脑电,64,情感性障碍的 CNV 研究,情感性障碍的 P300 变化,病种指标P300变化作者抑郁症 P300潜伏期 1.与正常对照组缺乏组 Pfefferbaum;Gordenl 间差异 Kraiuhin;Have 2.可见较正

30、常对照延长 Pfefferbaum:15%2SD的人数 Gorden:12 3.组内潜伏期变异性大 Pfefferbaum;于正常对照 Patterson 4.重型抑郁组延长 Bruder P300波幅 1.降低，介于精神分裂 Levit;Shagass;Roth;症和正常对照组之间 Pfefferbaum;Diner;Blacwood N100,P200 1.波幅降低 Pfefferbaum;Roth;躁狂症 P300潜伏期 1.躁狂状态时长于对照 杨宽弘(台湾)组；缓解时短于对照组 2.无明显变化 Shagass P300波幅 1.降低 杨宽弘(台湾)2.与对照组相比无明显 Shagass

31、 差异,三、精神障碍的脑电生理学研究 诱发脑电,65,焦虑症 Kott发现慢性焦虑症患者 CNV 波幅降低。Pritchard认为高度焦虑患者 CNV 波幅降低是注意力高度分散的 表现。恐怖症 在受到恐怖刺激时，患者 CNV 波幅明显高于对照组，提示恐怖 症患者对恐怖刺激的厌恶。反应时间增快也反映了恐怖症患者的 高驱动状态。恐怖症患者的S2刺激如为恐怖刺激时，则比一般中性刺激的CNV 波幅更高、PINV更长。强迫症 强迫症患者 CNV 波幅增高。,三、精神障碍的脑电生理学研究 诱发脑电,66,其他精神障碍的诱发脑电研究,酒精依赖 Skerchock报道酒精依赖者 CNV 降低。人格倾向 Din

32、cheva认为，内、外向性格 CNV 表现不同，外向性格者CNV 波幅比内向性格者高。但Nakamura发现相反结果，高度外向者表 现低 CNV，呈倒U形。Janssen报告白噪声使内向者 CNV 降低。Connor报道外向者吸烟时 CNV 峰值较高。有人报道内向者 CNV 分心效应较大，上述现象用注意唤醒机制可 予解释。McCallum发现反社会人格者 CNV 波幅降低。Paty发现攻击型反社会人格者 CNV 波形和 PINV 异常，认为CNV 改变可能与该症常染色体异变有关。,三、精神障碍的脑电生理学研究 诱发脑电,67,其他精神障碍的诱发脑电研究,艾滋病（AIDS）75AIDS患者，AE

33、P出现异常，显示双侧波 消失，波峰间潜伏期延长。VEP 的 P1潜伏期延迟。SEP 胫后神经异常。P300的 N2、P3 波幅下降。HIV感染无症状者，50%其 BEP 也可显示以上异常。,三、精神障碍的脑电生理学研究 诱发脑电,68,其他精神障碍的诱发脑电研究,P300与遗传研究,在精神分裂症的临床遗传学研究中，不少学者应用诱发 脑电作为标记方法。有报道，单卵双生子（MZ）中个体间 P300 波形十分一 致，波幅或潜伏期高度相关（相关系数0.700.90），双 卵双生子（DZ）和其他配对个体则无此现象，提示P300 有着相应的遗传基础。Stephanic 发现听、视觉Oddball序列，10

34、个家庭成员较非 家庭成员个体间的 P300 波幅或潜伏期更一致，同样结果 也表现在 N1、P2、N2 成分中。Oconnor 1994 年报道了59对MZ、39对DZ的听觉Oddball P300的研究结果，提示非规律刺激所诱发的P300波幅受遗 传因素影响显著。近年欧美大多数报道也支持波幅的相关性大于潜伏期。,三、精神障碍的脑电生理学研究 诱发脑电,69,上海市精神卫生研究所神经生理研究室 脑诱发电位研究资料汇总（1979-2005年）,三、精神障碍的脑电生理学研究,70,精神分裂症 AEP 波幅低于正常人，急性患者常 P1N1 波幅降低。1/3 潜伏期较正常人短，2/3 潜伏期较正常人延迟

35、。后节律（300ms后）成分的活跃性降低。ABR（BAEP）III波延迟。不对称性增加，左侧为主。,三、精神障碍的脑电生理学研究,71,精神分裂症 VEP 波幅多样，多数慢性者波幅较大 潜伏期短 在400ms 之前波幅变异更多 反应趋于减少 SEP 100ms之前，慢性与急性患者的波幅均较正常者高，急性患者出现的波数减少，慢性患者 N120波幅增大。100ms之后，有明显临床症状时，波幅比正常人低。颞区波形的可变性：SEP在100ms之前，慢性患者波幅 较小；在100ms之后，慢性患者波幅较大。波幅恢复：恢复慢并小于正常人，幻听者减慢、减小更 明显。潜伏期恢复：较波幅恢复为快。,三、精神障碍的

36、脑电生理学研究,72,精神分裂症 CNV CNV 波幅下降，分心干扰试验中更为明显。幻听、伴抑郁、妄想等症状的分裂症患者，CNV波幅 更低。CNV全程时间延长。PINV时程延长，情感淡漠者更明显。操作反应测试的错误增加。CNV反应持续时间也显示 延迟。精神分裂症阴性症状为主患者，其 CNV 改变尤甚，并 有波幅回复困难。PINV可作为精神分裂症的状态标志。,三、精神障碍的脑电生理学研究,73,精神分裂症 P300,波幅下降：精神分裂症 P300 波幅明显减低，可能是 信息主动加工过程的障碍以及由于被动注意缺陷的结 果。研究提示 P300 可作为一项发病前预测指标的参 考。潜伏期延长：有 20%

37、30%精神分裂症患者 P300潜伏 期延长，超过2个标准差。分布不匀：精神分裂症患者 P300 在头皮左中和后颞区 活动常缺损。,三、精神障碍的脑电生理学研究,74,首发精神分裂症的感觉门控 P50及脑电生理 相关证据研究 国家自然科学基金项目（2004年）,三、精神障碍的脑电生理学研究,75,精神分裂症,P50,初步研究发现：精神分裂症患者 P50 抑制明显减弱。反映感觉门控 P50 大小的指标 S2/S1、S1-S2 和 100（1-S2/S1）与 PANSS 无相关性。患者组在治疗后的5周和12周随访时的 P50 主要 指标差异也无显著性。研究结果提示：感觉门控 P50 的变异有可能是首

38、发精神分裂症患者 所具有的一种生物学指标。,三、精神障碍的脑电生理学研究,76,精神分裂症,P50,治疗前患者组与正常对照组的 P50-Cz 脑区比较（xs）,S1P50,S2P50,三、精神障碍的脑电生理学研究,77,精神分裂症,P50,首发精神分裂症 P50-Cz 脑区随访结果（xs）,S1-P50,S2-P50,注：因随访脱落原因，表2治疗前例数取42例报导。,三、精神障碍的脑电生理学研究,78,精神分裂症,P50,首发精神分裂症和健康对照 上午记录 感觉门控P50的论证（美国BRAVO高级认知电位系统）认知电位证据 睡眠脑电证据（下午记录）（整夜监测）主动ERP 被动ERP PSG导向

39、下（日本光电1518型多导睡眠图）简化后CNV QuisiP300及其亚成分 MMN(德国Quisi及其1.0版本软件)三时段记录/三者关系 治疗或缓解后随访 主成分分析,整体技术路线论证感觉门控 P50及寻找相关证据,79,经快速聚类分析法对上述各个指标聚类后发现：感觉门控 P50 对诊断精神分裂症的敏感性为95%，特异性84%，其准确性80%。提示应用上述这些指标，能较好地把患者和正常 人进行区分，而感觉门控 P50的异常可能是精神 分裂症产生精神症状的重要机制之一。,三、精神障碍的脑电生理学研究,80,精神分裂症,P50及相关证据研究,情感性障碍,AEP 抑郁症100ms后波幅减小 抑郁

40、症有阳性家族史者，波幅恢复较少 VEP 抑郁症N2P3波幅增大 抑郁症潜伏期缩短 抑郁症波形变异大 治疗前右侧VEP 左侧VEP VEP非同步化，抑郁症存在，而躁狂症则否,三、精神障碍的脑电生理学研究 诱发脑电,81,CNV 大部分抑郁症患者 CNV 波形呈圆顶状。抑郁相以及部分躁狂相 CNV 波幅表现降低。有部分躁狂相显示高波幅。PINV 延迟，躁狂相更明显。部分严重抑郁症患者，可出现极性倒置，CNV 变成 CPV。虽然抑郁相和躁狂相患者的临床症状完全不同，但他们脑电生理指标变异基本一致，并未出现 极向分化倾向，无论是处于哪一相，其大脑综 合功能对外界信息的处理能力都是降低的。,三、精神障碍

41、的脑电生理学研究 诱发脑电,82,情感性障碍,P300 抑郁症 P300 潜伏期延长，其中延长2SD的人数 为15。抑郁症 P300 波幅下降，程度介于精神分裂症和 正常人之间 随着病情的缓解，其波幅逐渐恢复正常。躁狂状态时潜伏期长于对照组。躁狂症 P300 波幅也显降低。,三、精神障碍的脑电生理学研究,83,情感性障碍,老年性痴呆 AEP、VEP、SEP 和 ABR 老年性痴呆AEP、ABR、VEP和SEP均见程度不同 的潜伏期延迟和波幅降低。在中央区，波 以及波 和波 左右不对称。老年性痴呆患者绝对潜伏期波明显延迟。老年性痴呆患者波幅、波、波和波幅 度明显减低。P300 老年性痴呆 P30

42、0 改变具有一定特异性，共同点为 P3主成分潜伏期延长和波幅下降。P3潜伏期改变大于对照组2SD人数为：脑血管性痴 呆约70，老年性痴呆8083。应用三音区分等技术，发现部分情感性障碍家族 也有以上相似改变。有自杀企图的 P300 波幅下降。高危自杀者的 P300 波幅与 Hamilton 量表评分呈负相关。,三、精神障碍的脑电生理学研究,84,CNV CNV 波形不规则，期待波不稳定，波形前低后高者 较多。CNV 中的 PINV 时程延长。反应时间延迟。CNV 呈低波幅。重度患者 CNV 极性例转。,三、精神障碍的脑电生理学研究,85,老年性痴呆,神经症 VEP、AEP和SEP 在焦虑状态下

43、，AEP潜伏期缩短。躯体化疼痛患者中，SEP显示下降曲线，波幅降低。神经症BEP恢复功能，介于正常人和重性 精神病患者之间。癔症SEP波幅高于抑郁性神经症和正常人。,三、精神障碍的脑电生理学研究,86,CNV 神经症 CNV 出现较迟缓。CNV低波幅，分心干扰时更明显。CNV 面积在慢性焦虑性神经症中减 少。PINV 和 RP 延长。,三、精神障碍的脑电生理学研究,87,神经症,慢性酒精中毒 BAEP 中的 波潜伏期延迟。VEP 呈低波幅。P300 主成分P3明显延长，波幅趋低。性染色体畸变伴发精神障碍 AEP 呈多谷波。VEP 主成分前移，部分患者波幅降低。P300 波形奇特，个别成分极性倒

44、转。,三、精神障碍的脑电生理学研究,88,注意缺陷多动障碍（ADHD）VEP N1P2 波幅明显增高。P1和P2 波峰潜伏期缩短。随着光刺激强度增加，ADHD儿童的 N1P2 幅度和 P1、P2 波幅再次 增加。,三、精神障碍的脑电生理学研究,89,精神发育迟缓 AEP、VEP 和 SEP AEP 的N1、N2潜伏期延长。VEP 的P3潜伏期延长。VEP 的P2N2和P3波宽加长。VEP、AEP 具有特征性的指标是P4波幅很大，P4的出现率为91%，正常儿童仅9.5%。SEP 两个主波（P4N4和N4P5）幅度降低，潜伏期延迟。P300 潜伏期延长。顶部和枕部有较高的 P300 波幅及不对称性

45、。白痴学者各项 BEP 多呈现正常。,三、精神障碍的脑电生理学研究,90,CNV 精神发育迟滞患者 CNV 通常不成形。重度患者不出现 CNV，轻中度患者 CNV 仅偶尔出现。白痴学者能诱发出较完整的 CNV。,三、精神障碍的脑电生理学研究,91,精神发育迟滞,病例一：马某某，女，17岁，低能学校学生。脑诱发电位号99917。罕见的女性白痴学者，她的脑诱发电位有别于一般精神发育 迟滞患者，各项诱发脑电的波形指标均接近正常。,三、精神障碍的脑电生理学研究,92,白痴学者的脑诱发电位研究,白痴学者（Idiot Savant）是精神发育迟滞的一种特殊类型，其词意源于法语“博识的白痴”。患者多为轻度至

46、中度精神发育迟滞，智商明显低下(IQ 35-69，愚鲁)，但却具有某些特殊才能。上海市精神卫生研究所神经电生理室先后收集到8例具有日期推算、绘画或音乐等特殊才能的白痴学者患者。,病例二,三、精神障碍的脑电生理学研究,93,白痴学者脑诱发电位初步研究的发现提示：对一部分智能低下的儿童，如脑诱发电位接近正常，通过特定的培训，有可能培养出某方面具有专长的有用人才。,三、精神障碍的脑电生理学研究,94,孤独症 BEP ABR 中波、波、波波、波波潜伏期延长。ABR 中波和波潜伏期前移。P300 的中央顶区P3波幅降低，甚 至不出现，枕区P3波幅降低。CNV 负相反应面积明显缩小。,三、精神障碍的脑电生

47、理学研究,95,精神药物的效应,三、精神障碍的脑电生理学研究,96,综合上述资料：BEP和 ERP系列研究发现：功能性精神病患 者的主波潜伏期多数前移（缩短），小部分 延长；波幅多数降低，部分疾病增高。器质性精神病患者潜伏期多数延长。精神疾病的 BEP和 ERP指标变化，大多为状 态标志（state marker）,个别可作为属性 标志（trait marker）进一步研究。,三、精神障碍的脑电生理学研究,97,睡眠剥夺是研究睡眠及治疗抑郁症的一项课题。上海与大连合作对正常男性受试者进行了睡眠 剥夺的多导睡眠图（PSG）的研究。受试者被剥夺睡眠38小时。在禁睡期间，采用 一对一式的专人监护，以

48、保持其处于清醒状态。受试者均需在实验室连续睡眠3夜。前1夜适应 环境、第2夜启动正式记录（睡眠剥夺前的整夜 PSG）以及在睡眠剥夺后的整夜PSG。,三、精神障碍的脑电生理学研究,98,睡眠及睡眠脑电研究,睡眠剥夺,正常男性睡眠剥夺前后PSG主要指标的比较（xs）PSG comparison between before and after SD in healthy men（xs）,三、精神障碍的脑电生理学研究,99,睡眠及睡眠脑电研究,睡眠剥夺可影响脑电生理活动。正常男性通过其NREM睡眠阶段中S4比例的 改变，对睡眠剥夺后进行“补偿”。睡眠剥夺对抑郁症的治疗效果有待验证。须结合生化指标进一

49、步寻找睡眠剥夺对机体 影响的证据。,三、精神障碍的脑电生理学研究,100,睡眠及睡眠脑电研究,睡眠剥夺,Quisi 是一种快速检测分析睡眠脑电的新方法。上海曾对39例失眠症患者和33名正常受试者同 时作 Quisi 和 PSG 检测的对照研究。研究结果显示：在正常对照组中，除暂停、伪 迹和第3、第4阶段4项睡眠参数外，Quisi 和 PSG 两种工具在其他12项指标中检测结果的差 异均无显著性。,三、精神障碍的脑电生理学研究,101,睡眠及睡眠脑电研究,Quisi 技术及其在失眠症中的应用,在PSG导向下，失眠症组 Quisi主要特征为：睡眠潜伏期长，醒觉时间长，睡眠效 率低，第1阶段睡眠比例

50、高，第3、第4阶段 睡眠比例降低，伪迹比例增高。该研究发现 Quisi中对S3、S4睡眠可分别列 出，从而优于PSG，但在识别伪迹功能方面似 较逊色。,三、精神障碍的脑电生理学研究,102,睡眠及睡眠脑电研究,Quisi 技术及其在失眠症中的应用,在PSG导向下的失眠症与正常对照的 Quisi指标比较,三、精神障碍的脑电生理学研究,103,三、精神障碍的脑电生理学研究,104,Quisi 技术及其在失眠症中的应用,失眠症实验室量化标准：根据研究结果可考虑，青壮年入睡潜伏期超 过45分钟，同时睡眠效率低于85；65岁以 上的老年人入睡潜伏期超过60分钟，同时睡 眠效率低于70，为作为失眠症实验室