老年性癡呆患者腦功能和腦內神經遞質變化的腦電超慢波漲落圖分析*

孫正海趙玉環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神經遞質變化的腦電超慢波漲落圖分析*

孫正海①趙玉環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）腦功能和腦內神經遞質變化特點及意義。方法：在齊齊哈爾城區選取經過臨床確診的老年癡呆患者（AD）19例作為病例組，按同社區、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）技術檢測病例組和對照組腦功能和腦內神經遞質水平并進行比較，分析AD患者腦功能和腦內神經遞質變化的特點。結果：與對照組相比，病例組的腦功能優勢漲落平均功率空間的前后功率梯度逆轉數明顯高于對照組（P＜0.01）；病例組腦內γ-氨基丁酸（GABA）、谷氨酸（Glu）和乙酰膽堿（Ach）3種神經遞質顯著降低（P＜0.05）；5-羥色胺（5-HT）、去甲腎上腺素（NE）、多巴胺（DA）3種神經遞質與對照組比較，差異無統計學意義。結論：AD患者腦功率的逆轉率高于對照組，AD患者腦內神經遞質存在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神經遞質水平，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； 腦神經遞質

老年性癡呆又稱阿爾茨海默病（Alzheimer’s disease， AD）是神經系統的退行性變所致的大腦皮質高級精神行為活動的功能障礙，是獲得性、全面性、持續性智能障礙綜合征，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，將給社會經濟發展和老年衛生保健帶來沉重的負擔，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1000萬人，患病人數已居世界各國之首。據預測，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。關于阿爾茨海默病，很多國家已經開始投入較大的研究力量和資源對其進行研究，其中神經生化方面的研究尤為多見[5]。本研究在AD流行現況調查的基礎上，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）這一先進的、無創的腦功能分析技術進行腦功能和腦內神經遞質檢測[6]，探討AD患者腦功能和腦內神經遞質變化特點及意義。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選取齊齊哈爾城區經臨床確診的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計手冊第4版（DSM-Ⅳ）的標準[7]，AD的診斷參照美國神經病學、語言障礙和卒中-老年性癡呆和相關疾病學會（NINCDS-ADRDA）標準[8]。病例組入選標準：（1）年齡≥60歲；（2）符合以上診斷標準；（3）本人或可靠知情者愿意參與。對確診AD患者實施1：1病例對照研究，對照組入選的標準為來源于病例組的同社區居民，原則為與病例組同性別、同文化程度、年齡相當（±3歲）的無認知功能障礙和嚴重的腦血管及其他中樞神經系統疾病的居民，且本人或可靠知情者愿意參與調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遞質的相關藥物，測試當天禁止飲酒。

1.2 ET檢測方法 所有研究對象于餐后2 h，在安靜、清醒、閉目狀態下，使用北京同仁光電技術公司生產的ML2001型腦電超慢漲落分析儀，采集18 min的腦電信號。按照國際標準導聯10-20系統安置電極（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，共十六導聯進行單極引導，以雙耳連線（A1+A2）為參考電極，前額正中（PFz）接地保護，記錄被試在正常安靜閉眼狀態下的腦電信號。采樣頻率1～256/1000 Hz，時間常數0.3 s，放大倍數2～5萬倍，腦電信號經A/D轉換后應用腦電超慢漲落分析程序處理。

1.3 觀察指標 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果和S譜線（系）結果，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 統計學處理 所有資料經核實進行統一編碼后使用EpiData 3.1軟件錄入并糾錯，用SAS 9.13進行資料的統計分析，計量資料用（±s）表示，組間比較采用t檢驗，P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 兩組優勢漲落功率前后梯度變化比較分析 每位患者的12腦區中共有8個前后相鄰腦區，前后相鄰腦區優勢漲落功率值之比大于1為梯度逆轉。對兩組38例被試的優勢漲落功率前后梯度和梯度逆轉數據進行分析，結果顯示，病例組的腦功能優勢漲落平均功率空間的前后功率梯度逆轉數明顯高于對照組，比較差異有統計學意義（P＜0.01）。見表1。

表1 兩組優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神經遞質檢測值比較 與對照組相比，病例組腦內γ-氨基丁酸（GABA）、谷氨酸（Glu）和乙酰膽堿（Ach）3種神經遞質的檢測值顯著降低，比較差異有統計學意義（P＜0.05）；5-羥色胺（5-HT）、去甲腎上腺素（NE）、多巴胺（DA）3種神經遞質檢測值與對照組比較，差異無統計學意義。見表2。

3 討論

本研究發現，AD患者腦功率的逆轉率高于對照組，ET功率受年齡與認知因素的交互影響，前后腦的協調活動與認知功能密切相關[9-11]。在正常狀態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化至逆轉，這與李秀艷等[12]研究結果一致，老年性癡呆患者這種腦電功率的變化可影響記憶和思維。腦電活動影響神經遞質的釋放，腦神經遞質是維持腦細胞活動興奮傳遞及完成腦功能必要的物質基礎。本研究結果顯示，與健康對照組相比，AD患者腦內神經遞質存在GABA、Glu、Ach降低的變化。說明癡呆患者腦內的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、學習、記憶等功能密切相關，GABA不足可能是AD的生理基礎之一[14-15]。Glu是中樞神經系統中一種最重要的興奮性神經遞質，主要分布于大腦皮質、海馬、小腦和紋狀體，在學習、記憶、神經元可塑性及大腦發育等方面均起重要作用。約50％的谷氨酸參與調節中樞神經系統內的突觸傳遞，幾乎可調節正常腦內的所有功能，包括學習、記憶、運動、認知和發育[16]，可長時程地增強人腦學習和記憶功能。腦內Glu水平降低，可引起長時程學習和記憶功能減弱。中樞膽堿能系統參與調節哺乳動物的神經元興奮性、皮質可塑性以及學習記憶過程，與腦認知功能密切相關。早在1976年就有學者發現AD患者包括海馬、新皮質在內的多個腦區膽堿乙酰轉移酶活性顯著下降，乙酰膽堿酯酶活性升高。大量研究證實，AD患者腦內乙酰膽堿合成及釋放均減少。尸檢發現，AD患者額葉和顳葉膽堿乙酰轉移酶與5羥色胺比例降低[17]。腦電超慢漲落圖技術的特點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、多巴胺等多種神經化學遞質在不同腦區的分布情況[6]。本研究顯示，腦電超慢漲落圖技術可以檢測腦功能和同時反映AD患者腦內多種神經遞質的變化，具有無創性，為進一步揭示AD發生的神經生化機制和診斷提供了很好的方法。

表2 病例組與對照組腦內神經遞質檢測值比較（±s） mHz

表2 病例組與對照組腦內神經遞質檢測值比較（±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）

齊齊哈爾市科學技術局社會發展項目：老年性癡呆患者腦神經遞質變化及分布特點研究（SFGG-201328）

①齊齊哈爾醫學院精神衛生學院 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