漢語失語癥患者的N400研究①

周亮，葉祥明，李厥寶，聞萬順

N400是事件相關電位(event-related potential,ERP)的一個內源性成分，為語言認知ERP中的一個負相波，反映了大腦皮層對語言的認知加工過程[1]。近年，N400已經逐步應用于失語癥的檢查和研究，但絕大部分都來自印歐語系的西文文字，以漢藏語系(漢語)為材料的相關研究比較少[2-3]。為此，本研究對漢語失語癥患者進行神經心理學測評及ERPN400檢查，揭示漢語失語癥在N400潛伏期、波幅及頭皮分布上的特征和規律，為腦卒中或腦外傷后語言障礙的診斷和語言功能評估提供客觀可靠的參照標準。

1 資料與方法

1.1 一般資料 失語組(n=23)：均為2009年1月1日～2011年12月31日于本院康復科住院治療的失語癥患者，其中男性13例，女性10例；年齡41～69歲，平均(55.8±7.2)歲；受教育(10.1±3.6)年。病前語言功能正常。根據西方失語癥成套測驗(Western Aphasia Battery,WAB)診斷標準[4]，失語商(aphasia quotient,AQ)<93.8分，其中皮質性失語12例，皮質下失語11例。

對照組(n=20)：均為同期于本院健康體檢志愿者，其中男性11例，女性9例；年齡45～68歲，平均(55.1±5.9)歲；受教育(11.1±4.2)年。均無器質性腦部疾病，語言功能檢查正常。

所有被試母語均為漢語，右利手，神志清楚、合作，排除視力、聽力障礙者及精神障礙者。

兩組性別、年齡、受教育程度無顯著性差異(P>0.05)。

1.2 實驗材料 實驗材料由120對圖片和漢語詞匯組成，圖片為啟動刺激，詞匯為目標刺激。根據語義不同分為：語義一致(匹配)和語義不一致(不匹配)。實驗中每項各有60個刺激序列。圖片來源于對康復科住院患者、家屬及陪護進行問卷調查、整理后獲得，均為日常生活中所熟悉的內容，大小為6英寸(15.2×10.2 cm)，黑白色。漢語詞匯均為雙字詞，白底黑字，在顯示屏幕中央呈現，72號宋體字。

對于每對刺激序列，首先在顯示器屏幕中央呈現注視點“+”500 ms，提示被試做好實驗準備。在500 ms時間間隔后，屏幕上呈現啟動刺激(圖片)，持續時間500 ms；經過1000 ms時間間隔(刺激呈現間隔，stimulus onset asynchrony,SOA)后呈現目標刺激(詞匯)，持續時間亦為500 ms。相鄰啟動刺激-目標刺激的時間間隔為3 s。

1.3 研究方法

1.3.1 語言功能檢查 WAB[4]：該測驗主要用于失語癥分類診斷及嚴重程度評估。言語部分由自發言語、聽理解、復述和命名4項子測試構成。自發言語包括信息量和流暢性兩部分，反映患者的一般言語狀況；聽理解包括是/否問題、聽詞辨認和連續指令3個部分；復述包括15個條目，字數為2～10個字；命名能力包括物品命名、列名、完成句子和反應性命名4個部分。每項子測試的得分進行折算后計算AQ，AQ<93.8分可以診斷為失語癥。

1.3.2 N400檢查 被試于語言功能檢查后1周內進行N400檢查。按照10/20國際腦電記錄系統，記錄電極置于被試者頭皮Fz、Pz、C3、C4四點，FPz接地，參考電極為雙側耳垂，各電極阻抗不超過5 kΩ。實驗材料由Stim 2軟件編程，通過視覺通道呈現，要求被試對啟動刺激(圖片)和目標刺激(詞匯)之間的語義搭配進行按鍵選擇(語義匹配按鼠標器“左”鍵，不匹配則按“右”鍵)。測驗過程中采用Neuroscan NuAmps 2放大器記錄腦電波形，濾波頻寬為0.5～50 Hz。

采集的腦電在離線條件下進行分析處理。分析時程從目標刺激呈現前200 ms至目標刺激呈現后1000 ms，刪除眼動或其他原因引起波幅超過75μV的波形，然后分別將兩類刺激波形進行疊加、平均得到頭皮各點波形及差異波的平均波形圖，測量N400差異波各點潛伏期和波幅。差異波由語義不匹配的N400總平均波與語義匹配的N400總平均波相減獲得。差異波潛伏期和波幅的判定與常規ERP波形的判定相同。

1.4 統計學分析 采用SPSS 13.0統計軟件分析實驗數據，所有數據均以(xˉ±s)表示，組間比較采用單因素方差分析(ANOVA)，語言功能與N400之間關系采用Pearson相關分析，顯著性水平α=0.05。

2 結果

2.1 語言功能 失語組在WAB子項自發言語(信息量和流暢度)、聽理解、復述及命名能力均明顯受損。見表1。23例患者平均AQ值為(55.68±14.29)。

2.2 N400潛伏期、波幅 兩組受試者在目標刺激呈現后300～500 ms時間窗內均呈現出明顯的負向波，且失語組各點潛伏期較對照組明顯延長，波幅較對照組明顯增大。見表2。

表1 兩組WAB結果比較

表2 兩組N400潛伏期、波幅比較

2.3 N400與語言功能相關性分析 Pearson相關分析顯示，在失語癥患者中，N400潛伏期(r=-0.553,P=0.000)、波幅(r=-0.628,P=0.000)與AQ值具有顯著相關性，即失語癥患者AQ值越小，N400潛伏期越長，波幅也越高。同時，WAB子項中命名分值越低，N400波幅越大，兩者也具有顯著相關性(r=-0.372,P=0.001)。

3 討論

對于失語癥患者來說，首先需要解決的問題是對殘存語言功能進行評估，然后根據功能評估結果指導康復訓練[5]。長期以來，失語癥評估主要采用分項量表或測驗形式的神經心理學檢查方法，確定失語癥的診斷、分類以及治療措施[6]。但絕大多數失語癥會出現語言和運動功能同時受損，患者行為和/或交流能力減弱，單純依靠神經心理學檢查對失語癥進行分型并評估語言功能困難重重，檢查結果也不十分可靠。隨著神經電生理技術的興起，ERPN400作為一種無損傷檢查方法，不受患者是否存在行為或交流障礙影響，可以展現大腦神經細胞在單位時間為毫秒級甚至微秒級的動態認知過程，能夠可靠、有效地監測語言認知過程，越來越多應用于高級腦功能尤其是語言功能的檢查和研究[7-8]。通常，N400波幅、潛伏期及頭皮分布特征等可以用于描述大腦語言精細加工過程，波幅顯示大腦語言認知加工的難易程度，潛伏期反映語言認知加工的時間進程，頭皮分布特征可以表明語言認知過程的腦內源[9-10]。

國外學者近年已將N400廣泛應用于語言障礙尤其是失語癥的檢查和研究。研究表明，N400能客觀反映失語癥語言功能障礙的嚴重程度，并可作為臨床評價失語癥患者語句語義缺陷的可靠指標[11-13]。由于英語屬于拼音文字，從字形到字音的轉換存在特定的規則。與英文不同，漢語為象形表義文字，組字規則靈活，音形義之間既有一定聯系，又有相對獨立性，這意味著不能將對于英語的研究成果直接應用到漢語上，但國內對漢語失語癥患者N400的研究尚未見類似報道。本研究發現，失語癥患者和正常被試在顳、頂、枕部均誘發出現明顯的N400效應，但失語癥患者N400潛伏期延長、波幅增大，并與失語癥的嚴重程度相關聯。研究還發現，失語癥患者命名能力受損越明顯，N400波幅越大。因此，N400能客觀反映漢語失語癥語言功能障礙的程度，其波幅和波形可作為臨床評價漢語失語癥患者語句語義缺陷的可靠指標，可用于腦卒中或外傷后語言功能的評估，其結果與傳統神經心理學測試結果相關。

綜上所述，N400檢測是漢語失語癥除神經心理學檢查之外很有價值的神經電生理指標，為漢語失語癥診斷和評估提供一種直接、客觀的檢查方法。神經電生理技術與神經心理學檢查方法相互結合，可以提高漢語失語癥疾病診斷、語言評估和預后判斷的效率和質量，也符合失語癥檢查多樣化、系統化以及標準化發展的趨勢。

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