事件相关电位成分失匹配负波和P300在神经精神系统疾病中的临床应用研究进展

事件相关电位(event-related potentials,ERPs)是一种特殊的脑诱发电位,反映了认知过程中大脑神经电生理的变化,具有很高的时间分辨率和稳定性。1964年,Walter WG等[1]发现了第一个认知ERP成分,并将其命名为“关联性负变”,标志着ERP研究新时代的正式开始。

正常听力儿童的失匹配负波检查

目的 探讨正常听力儿童的失匹配负波(MMN)的特点,同时分析不同性别、不同耳儿童MMN的差异。方法 对44例纯音测听、听性脑干反应检测正常的儿童分别进行双耳的MMN检查,其中男25例,女19例。采用经典的oddball模式,标准刺激和偏差刺激分别为1 000 Hz和2 000 Hz的短纯音测试受试者MMN,观察不同性别、不同耳儿童MMN潜伏期及波幅的特点并比较差异。结果 44例受试者的双耳均可正常引出MMN波形,男性儿童左耳MMN平均潜伏期为(170.24±32.83)ms,平均波幅为(3.40±2.04)μV;男性儿童右耳MMN平均潜伏期为(172.51±24.19)ms,平均波幅为(4.20±2.29)μV;女性儿童左耳MMN平均潜伏期为(162.13±31.40)ms,平均波幅为(4.01±2.82)μV;女性儿童右耳MMN平均潜伏期为(170.30±33.11)ms,平均波幅为(3.76±2.80)μV。所有受试者左右耳间MMN潜伏期及波幅差异无统计学意义(P>0.05);男性左右耳间MMN潜伏期差异无统计学意义(P>0.05);男性左右耳间MMN波幅差异具有统计学意义(P<0.05);女性左右耳间MMN潜伏期及波幅差异均无统计学意义(P均>0.05)。男女间MMN潜伏期及波幅差异无统计学意义(P均>0.05)。结论 正常听力的儿童双耳在频率差异的短纯音刺激下均能稳定的引出MMN波形,在儿童中性别、不同耳对MMN的潜伏期和波幅无明显影响,但不能排除性别是MMN检查中影响其规范数据的一个因素,需要扩大样本量进一步研究。

不同预后的全聋型突发性聋患者治疗前失匹配负波的探讨

目的探讨不同预后单侧全聋型突发性聋(简称突聋)患者失匹配负波(mismatch negativity,MMN)的特点,评估MMN与其预后的关系。方法对51例单侧全聋型突发性聋患者在治疗前进行纯音测听(PTA)以及MMN检查,治疗10 d后再复查PTA,根据预后分为无效组、有效组,观察两组间MMN潜伏期及波幅的特点,并比较其与正常对照组(26例)的差异。结果51例突聋患者和26例正常组均引出MMN波形,其中有效组(29例)、无效组(22例)MMN潜伏期均较正常组明显缩短,均有统计学差异(P<0.05),但无效组与有效组间MMN潜伏期无明显统计学差异(P>0.05);三组间波幅均无统计学差异(P>0.05)。结论突聋患者MMN潜伏期明显缩短,无效组、有效组间MMN潜伏期、波幅没有差异。

失匹配负波应用于慢性意识障碍患者的研究现状及进展

失匹配负波揭示了声音感知中潜在的规律与异常检测机制,是事件诱发电位的一种,为内源性时间相关电位成分,反映了大脑自动处理的能力。慢性意识障碍是指患者意识丧失状态持续超过28d,表现为意识内容减少或改变,对环境刺激保持有限或缺乏反应能力的一种病理状态。随着意识障碍患者的增多,相关研究也不断增多,尤其是慢性意识障碍患者的诊断和预后评估也得到更多重视。本文对失匹配负波应用于慢性意识障碍患者的研究现状和进展进行综述,以期为其临床应用提供依据。

精神分裂症遗传高危人群的脑电失匹配负波及时频特征

目的:研究精神分裂症遗传高危人群失匹配负波及时频特征,探索精神分裂症遗传风险识别的客观指标。方法:采用横断面设计,纳入精神分裂症患者(SCZ)、精神分裂症遗传高危人群(FHR)及健康对照(HC)各19例。采用精神病风险综合征结构式访谈(SIPS)、阳性和阴性症状量表(PANSS)及阴性症状评估量表-16(NSA-16)评估精神症状严重程度,采用精神分裂症认知功能简短评估(BACS)评估神经认知功能。利用Oddball范式采集脑电信号,比较持续时间失匹配负波(dMMN)振幅,theta诱发功率及相位一致性(ITC)。结果:SCZ的NSA-16得分高于FHR及HC(P<0.001),BACS得分低于FHR及HC(P<0.001)。SCZ的dMMN振幅低于FHR及HC(P<0.05),theta诱发功率低于FHR及HC(P<0.05)。三组间ITC差异存在趋势(P=0.078)。结论:本研究未发现精神分裂症遗传高危人群与健康人群相比存在dMMN及theta振荡异常。

正常听力儿童事件相关电位P1波及失匹配负波随年龄的变化规律

目的 探究正常听力儿童事件相关电位(event related potential,ERP)中P1波及失匹配负波(mismatch negativity,MMN)随年龄增长的变化规律以及听觉皮层的发育情况。方法 招募2~11岁儿童,在排除听力问题后,于隔声室内静坐进行听觉诱发电位测试。分析随年龄变化P1波以及MMN的振幅和潜伏期的发展趋势。结果 P1波以及MMN的潜伏期均与儿童年龄增长存在显著负相关,P1波的潜伏期在各年龄组间比较存在显著性差异,而MMN的潜伏期仅在2~3岁小龄组存在显著性延后。结论 伴随儿童年龄的增长,由言语声诱发的P1波和MMN的潜伏期存在逐渐缩短的趋势,听觉皮层的功能不断发育,因此在临床听觉康复中的效果应根据年龄进行评估。

失匹配负波在慢性意识障碍中的应用现状及进展

随着急诊和重症医学的发展,脑损伤后形成慢性意识障碍(pDOC)的患者逐年增加,准确评估患者的意识水平成为诊疗的重要环节。失匹配负波(MMN)作为一种不依赖患者主动注意的事件相关电位(ERP),在意识障碍领域具有广阔的应用前景。本文依据现有pDOC及MMN的临床诊治相关研究,梳理总结了慢性意识障碍的分类、诊断和MMN的产生机制、结果判读、临床应用,并进行综述,突出MMN在pDOC中的特殊性和重要性,为后续MMN在pDOC中基础研究和临床诊疗提供参考。

躯体形式障碍的失匹性负波和Quisi脑电变化

目的:探讨躯体形式障碍(SFD)患者失匹性负波(MMN)及睡眠脑电(Quisi)特点。方法:应用德国脑电生理仪对2019年12月至2022年6月华东师范大学附属精神卫生中心60例SFD患者分别在治疗前和治疗后6周进行MMN和Quisi检测。正常健康人组(NC)36名作为对照。结果:60例SFD中,症状出现频率由高到低依次为认知睡眠、呼吸、消化、五官及心血管症状。与NC组相比,治疗前SFD患者MMN潜伏期延迟,波幅下降(P<0.05或P<0.01)。P300也见同一趋势变化,与此同时Quisi睡眠显示异常(P<0.05或P<0.01),SFD组治疗6周后,MMN和P300若干主成分指标恢复(P<0.05)。夜间Quisi显示睡眠效率[治疗前(85±7%),治疗后(90±4%),P<0.05]提高,觉醒时间和S1减少,S2增加,睡眠潜伏期缩短。结论:Quisi便捷是其临床转化的价值,与MMN联合应用更有助于反映SFD患者的睡眠和认知功能变化。

老年性聋患者不同刺激模式下失匹配负波特征分析

目的观察老年性聋(presbycusis)患者频率差异及持续时间差异失匹配负波(mismatch negativity,MMN)的特征。方法应用美国智听公司SmartEP诱发电位系统,采用被动的Oddball模式对30例老年性聋患者(老年性聋组)、26名老年听力正常者(老年听力正常组)和30名正常青年人(对照组)进行频率差异MMN和持续时间差异MMN检测。结果老年性聋组频率差异MMN潜伏期(202.53±33.75ms)与老年听力正常组(182.48±36.44ms)及对照组(174.23±41.19ms)相比明显延长(P<0.05),而波幅(4.89±1.52μV)与老年听力正常组(5.02±1.63μV)及对照组(5.54±1.58μV)相比差异无统计学意义(P>0.05),老年听力正常组频率差异MMN的潜伏期、波幅与对照组比较差异无统计学意义(P>0.05);老年性聋组持续时间差异MMN潜伏期(243.65±19.40ms)与老年听力正常组(216.47±30.89ms)及对照组(184.68±43.16ms)比较差异均有显著统计学意义(P<0.05),波幅(4.39±1.03μV)与对照组(5.32±1.97μV)比较差异有显著统计学意义(P<0.05),与老年听力正常组(4.73±1.78μV)比较差异无统计学意义(P>0.05);另外,老年性聋组频率差异MMN的潜伏期较持续时间差异MMN潜伏期短(P<0.05),频率差异MMN波幅与持续时间差异MMN波幅差异无统计学意义(P>0.05),老年听力正常组频率差异MMN的潜伏期较持续时间差异MMN潜伏期短(P<0.05),波幅差异无统计学意义(P>0.05),对照组频率差异MMN与持续时间差异MMN潜伏期及波幅差异均无显著统计学意义。结论老年性聋组频率差异及持续时间差异MMN的潜伏期较老年听力正常组及对照组延长,其波幅较对照组小,提示老年性聋患者听皮层可能发生了可塑性变化;老年性聋组持续时间差异MMN与频率差异MMN相比潜伏期长,提示持续时间差异MMN较频率差异MMN更敏感,能够更早的反映其皮层及皮层下的变化。

健听者汉语言多特征复合刺激下的失匹配负波研究

目的应用高密度脑电配合汉语言多特征复合刺激范式探究健听者对汉语言各元素偏差刺激所引发的失匹配负波(mismatch negativity,MMN)特征,探索健听者对汉语言不同元素的感知差异。方法设计并编写汉语言多特征复合刺激范式,采集22例健听者对汉语言声母、韵母、声调、声强和声长偏差刺激所引发的脑电数据,分析MMN波形特征,并对波幅和潜伏期进行统计分析。结果时域分析发现,汉语言的韵母、声母、声强偏差刺激可以引出明显的MMN波形,而音调引出的MMN较弱,声长偏差刺激没有引出明显的MMN。汉语言不同元素偏差刺激引出的MMN潜伏期(P=0.044)及波幅(P<0.001)存在显著差异,韵母(180 ms)偏差刺激引出的MMN潜伏期显著小于声强(224 ms)(P=0.006),声长(-0.004μV)偏差刺激引出的MMN波幅显著小于声强(-1.81μV)(P<0.001)。结论健听者对汉语言不同元素偏差刺激所引发的MMN波形特征存在显著差异,提示对汉语言不同元素的感知过程可能存在不同的神经机制。

注意缺陷多动障碍患儿听觉失匹配负波Meta分析

目的探讨注意缺陷多动障碍(ADHD)患儿与正常儿童听觉失匹配负波(MMN)波幅及潜伏期的差异,研究MMN潜伏期及波幅用于评估ADHD患儿与正常儿童听觉感知注意能力的意义。方法于2022年12月1日,通过检索PubMed、Embase、Cochrane Library、中国知网(CNKI)、万方、维普数据库,系统收集关于ADHD患儿MMN的文献,并提取MMN波幅和潜伏期的数据。采用纽卡斯尔-渥太华文献质量评价量表(NOS)对纳入的文献进行质量评价。采用Stata 20.0进行Meta分析。结果最终纳入9篇文献,包括170名ADHD患儿和159名对照组,其中不同位点的MMN波幅相关数据共18组,不同位点的MMN潜伏期相关数据共10组。Meta分析结果显示,与对照组相比,ADHD组MMN波幅更低,差异无统计学意义(WMD=-0.334,95%CI:-1.426~0.758,P=0.549),ADHD组MMN潜伏期更长,差异有统计学意义(WMD=14.768,95%CI:4.660~24.876,P=0.004)。Bgger’s漏斗图提示不存在明显的发表偏倚。结论ADHD患儿MMN潜伏期较对照组长,提示ADHD患儿听觉感知注意能力可能降低。

听觉失匹配负波在模拟飞行多任务不同脑力负荷下的变化研究

为探讨飞行多任务脑力负荷对听觉失匹配负波(MMN)的影响,比较MMN在不同脑力负荷下的变化。24名男性受试者完成低、中、高负荷模拟飞行多任务,采用可模拟飞行目标追踪、仪表监视、突发事件处理的多任务作为任务模型。每项任务完成后填写NASA-TLX量表,任务过程中采集受试者脑电信号。采用Oddball范式下的听觉刺激诱发MMN,比较其在不同脑力负荷任务下的变化。结果表明:随着多任务脑力负荷的增加,任务绩效下降且NASA-TLX评分升高(P<0.05)。3种脑力负荷下MMN均表现为额中央优势,波峰在150~200 ms之间。随着脑力负荷的升高,MMN的波幅升高(P<0.05),但MMN的潜伏期无明显变化(P>0.05)。模拟飞行多任务的脑力负荷主要体现在认知负荷上,MMN波幅的升高可反映其脑力负荷的升高。

首发抑郁症患者治疗前后认知电位P_(300)和失匹性负波的变化

目的了解抗抑郁剂治疗对抑郁症首次发病患者的认知电位P300和失匹性负波(MMN)的影响。方法对64例抑郁症首次发病患者于治疗基线和治疗12周采用汉密顿抑郁量表(HAMD)17项评定症状严重程度,采用脑诱发电位仪进行事件相关电位P300和MMN检测,并与36例健康人进行P300和MMN指标对照研究。结果①治疗前抑郁症组患者的P300潜伏期和MMN潜伏期均比对照组延迟,P300和MMN波幅均低于对照组(P<0.01)。②治疗后患者组P300和MMN潜伏期均显著缩短,P300波幅和MMN波幅均明显提高(P<0.05)。③治疗后临床病情缓解组(HAMD总分≤7)P300潜伏期与对照组比较无显著差异(P>0.05),缓解组的P300和MMN波幅均明显低于对照组(P<0.05);MMN潜伏期比对照组明显延长(P<0.01)。结论首发抑郁症治疗后认知电位P300和MMN有明显改善。病情缓解患者的P300波幅、MMN潜伏期和MMN波幅未完全恢复正常。

听神经病患者失匹配负波特征与言语识别率的关系

目的观察听神经病(auditory neuropathy,AN)患者失匹配负波(mismatch negativity,MMN)的基本特征及其与最大言语识别率(phonetic balanced maximum,PBmax)的关系。方法用IHS3099(Version3.82)型诱发电位仪对14例(19耳)AN患者和24例(24耳)听力正常者行MMN测试,用GSI-61双通道诊断型听力计和SONY Tc-Fx25盒式双声道立体声录音机及自行录制的单音节音素平衡词表磁带分别测试14例(19耳)AN患者和19例(19耳)听力正常者的PBmax,比较两组MMN潜伏期和振幅差异有无显著性意义,并分析MMN潜伏期和振幅与PBmax的相关性。结果与对照组相比,AN组MMN(强度差异和频率差异)潜伏期显著延长(P<0.01),AN组强度差异MMN振幅与对照组相比有显著性差异(P=0.019),两组频率差异MMN振幅无显著性差异(P=0.128);AN组频率差异和强度差异MMN潜伏期与PBmax呈部分负相关(r=-0.647,P<0.01;r=-0.708,P<0.01),对照组强度差异MMN潜伏期与PBmax也呈部分负相关(r=-0.643,P<0.05),但对照组频率差异MMN潜伏期与PBmax无相关性(r=-0.027,P=0.913)。结论MMN潜伏期相对稳定,振幅变异较大。AN组MMN潜伏期明显比对照组延长,在群体水平与PBmax呈部分负相关。MMN潜伏期在预估AN患者的言语识别能力方面有一定的意义。

反馈相关负波与社会关系认知

反馈相关负波（feedback-related negativity，FRN）是人类进行结果评价时诱发的一个重要的脑电负成分，出现在反馈刺激后200～300ms间。作为社会认知研究的可视化指标和工具，它在社会关系认知中有着十分重要的作用。研究从社会关系与反映并表征社会关系的社会规范两方面阐述了反馈相关负波在社会关系认知中的作用。前者着重阐述了反馈相关负波在作为独立个体所扮演的社会角色和人际关系中的作用，后者主要介绍了反馈相关负波在分配公平和责任规范中的作用。未来研究需进一步联合其他脑电成分（如P300），采用更严密的实验设计和研究范式来探讨不同人际亲密度个体在责任分摊过程中的认知神经过程及其在独立担责情况下责任绝对额度对其结果评价和社会关系认知的影响。

应用失匹配负波评估帕金森病患者轻度认知功能损害

目的:探讨失匹配负波(mismatchnegativity,MMN)在诊断帕金森病轻度认知损害中的应用价值。方法:设12例非痴呆帕金森病患者和10例年龄、教育年限相匹配的正常对照组作为研究对象。采用oddball模式测量受试者的P300和MMN。结果:与对照组犤(194.10±11.93)ms犦相比,非痴呆帕金森病组MMN潜伏期犤(220.42±29.91)ms犦明显延长(t=2.606,P=0.017),其中8例(67%,8/12)异常,波幅改变无统计学意义。非痴呆帕金森病组P300潜伏期(371.00±61.17)ms较对照组(292.70±22.33)ms明显延长,波幅(7.36±3.38)μV较对照组(11.50±5.34)μV降低(t=-2.214,P=0.039),但潜伏期异常仅5例(42%,5/12)。结论:失匹配负波(MMN)能比P300和MMSE更早和更敏感发现患者的认知改变,具有重要的临床意义。

感音神经性聋患者失匹配负波特征分析

目的初步研究感音神经性聋患者短纯音刺激失匹配负波(mismatch negativity,MMN)的变化特征。方法采用美国32导Neuroscan EEG/ERP记录系统对24例(48耳)听力正常受试者和7例(14耳)感音神经性聋患者进行MMN测试。采用经典Oddball模式,标准刺激和偏差刺激分别为500Hz和1000Hz的短纯音测试两组受试者MMN,比较两组MMN潜伏期和波幅的差异。结果感音神经性聋组MMN潜伏期为145.00±16.11ms,与对照组130.45±7.31ms相比,明显延长(P=0.009),两组的波幅改变无统计学意义(P=0.908)。而两组的波幅变异系数(CV%)均大于对应潜伏期的变异系数(CV%)。结论感音神经性聋患者MMN的潜伏期明显延长,波幅变化不大。MMN潜伏期相对比较稳定,但波幅个体间差异较大。

阿尔茨海默病的非匹配负波的实验研究

目的非匹配负波可反映大脑皮层早期预处理的指标,探讨阿尔茨海默病(Alzheimerdisease,AD)患者非匹配负波(mismatchnegativity,MMN)的变异特征。方法应用美国NicoletSpirit脑诱发电位仪,对34例AD患者和36例健康老人的MMN作了检测。结果AD组波形不规则,MMN-Ⅰ型(延迟型)尤甚。与正常老人组相比,AD组MMN潜伏期延迟(P<0.05),本组患者P300潜伏期虽也有延长,但差异未达显著性(P>0.05)。与正常老人组比较,AD组MMN波幅以及P300波幅均同时降低,差异均有极显著性意义(均P<0.01)。结论初步认为MMN是反映AD患者认知功能的一种脑电生理检测工具。

反馈负波及其理论解释

反馈负波(feedback related negativity,FRN)是由代表行为错误或失去金钱等负性反馈刺激诱发的一种脑电波成分,出现在刺激呈现后250～300ms左右,偶极子源定位发现这一成分产生于前扣带回附近。对于FRN的功能意义的解释主要有强化学习理论和情绪动机假说,前者认为FRN反映的是神经系统对反馈刺激的认知加工过程,而后者认为FRN反映的是对情绪动机意义的评价过程。两种理论框架下还有一些目前研究仍待解决的问题,可能是未来研究的方向。