文摘
与事件相关电位(erp)是重要的神经精神病学临床和研究工具,特别是由于大脑功能的战略角色的调查。这些技术通常是充分利用评价的神经和精神疾病,但erp的仪器,直接反映大脑皮层神经元的活动。之前的研究使用P300, P3a和MMN组件的ERP研究痴呆疾病进行了综述。结果表明,特别是P300对阿尔茨海默病大脑潜在敏感过程在其早期阶段,这很容易刺激歧视任务执行临床最有用。最后,这些数据表明,P300 ERP有助于痴呆的诊断和评估可能有助于早期阿尔茨海默氏症。
1。介绍
以惊人的速度日益流行的阿尔茨海默病(AD)由于发展中国家人口老龄化,加上缺乏标准化和结论性的诊断程序,作出准确的诊断阿尔茨海默病,尤其是对其早期阶段也称为遗忘轻度认知障碍(MCI),一个重大公共卫生问题。虽然不存在当前医疗停止或逆转这种疾病,最近dementia-specific药物能减缓它的发展进步,使早期诊断更为重要。从行为上来看,传统广告和MCI诊断与异常的大脑功能,如记忆、认知、感知和语言。此外,分化可能来自其他痴呆疾病的广告通常是通过排除其他原因的认知功能障碍。因此很重要的一点是决定广告和MCI可以表现为功能性赤字以外的高层已经异常描述,是否有进一步的发展,他们不够具体和敏感有助于疾病的早期标志物的搜索过程。
为了促进广告的诊断,几无创生物标记已经提出,包括与事件相关电位(erp)。erp是电压变化寿命及其一些身体或精神出现在大脑的电活动记录(EEG)。根据erp感官刺激的类型,可分为躯体感觉、视觉或听觉erp。本文涉及听觉形态。
在听觉ERP的研究中,最常用的实验方法是活跃的古怪的范例。通常在这种范式,提出了两类刺激,经常发生(标准)和其他很少发生(目标)和所需的主题是区分这两个刺激和反应的刺激预定目标。这种模式的变化包括被动古怪的范式,主题是指示忽视刺激,和所谓的新奇古怪的范式,第三类刺激(新颖)也提出了标准和目标刺激混杂在一起。
erp提供听的方法研究注意的过程,语言,和记忆功能,产生信息不可以从行为研究。大量的研究表明,erp是有用的指标来评估认知脑功能的变化。特别是,ERP的P300成分已被广泛应用于科学研究年龄相关的认知功能障碍,因为它反映了注意力和记忆的过程。ERP是最常见的引起在一个活跃的古怪的范式主题检测偶尔目标刺激在一个常规的标准刺激训练。在新奇古怪的范式中,反过来,异常或意外音调引出P300的额子组件,即P3a,被认为是适应反应的电生理指标(1]。此外,被动古怪的范式,在200 ms的音调引出一个组件称为消极不匹配(MMN)。MMN被认为反映了不匹配的跟踪感觉记忆(标准刺激)和表示当前的跟踪比较刺激,和被认为是一个索引前注意阶段的听觉信息处理(2]。
本文简要回顾从文学(尤其是[3)临床MMN的背景和P300的应用程序。
2。P300反应
听觉P300,积极的挠度发生大约300 ms从刺激出现,是一种最广泛研究ERP的组件。它是由多个皮层的激活和边缘地区,并且有两个功能不同的组成部分:早期P3a最大frontocentral地区,和后来P3b(以下称为P300综述)这是最大后头皮地点(4]。
3所示。心理生理学的P300
P300 parietocentral积极性,当检测到一个主题内容丰富的任务相关的刺激(第一个被Desmedt et al。5];萨顿et al。6])。这是最常见的引起在一个活跃的古怪的范式主题检测偶尔目标刺激是普通列车的标准刺激。P300可能代表并发活动在大脑的多个区域,包括temporol-parietal皮层区域和更高的边缘结构(7- - - - - -16]。
P300组件的主要的理论解释是它索引更新corticolimbic电路的活动过程需要注意和工作记忆(17,18]。这种情况下更新理论起源于sokolv定向反应的模型,已假定由于改变生物体的神经表征的刺激19]。P300波幅也是成正比的注意力资源致力于一个给定的任务(20.- - - - - -22)和与上级有关内存性能(23,24]。P300波幅因此可以视为衡量中枢神经系统活动的反映时处理的信息纳入记忆表征的刺激和刺激的环境。P300的变化幅度,因此,假定反映的程度和质量信息处理。
P300有延迟的峰值女士从300年到1000年,根据任务的复杂性和临床样本测试。经常观察到的现象是,P300潜伏期增加刺激的分类时变得更加困难。一个普遍的共识似乎是P300是诱发刺激后评估(25]。因此,P300的潜伏期一直被视为衡量刺激评估时间26,27])和通常不相关的反应选择流程(28,29日]。因此,独立的行为反应时间(30.,31日]。事实上,这只是这些属性,使P300一个有价值的工具,用于评估认知功能:因为P300潜伏期是索引所需的处理时间响应一代之前,这是一个敏感的时间测量神经活动潜在的注意力分配和即时记忆的过程。此外,P300潜伏期与心理功能在正常受试者负相关,用较短的延迟与高级认知能力(例如,32- - - - - -35])。最好的神经心理测试与P300潜伏期是那些评估对象分配和保持注意力资源的速度能有多快。这个协会也支持的结果表明P300潜伏期增加认知能力减少痴呆疾病(27,35- - - - - -40]。因此,P300潜伏期是直接相关的认知功能正常和患者群体。
4所示。P300的临床应用
延迟的变化,振幅和地形的P300与临床结果在一系列广泛的疾病和脑损伤。P300一直以来的基本认知事件相关刺激评价在法线和直接内存,因为高峰延迟是与认知功能的神经心理学测试,这ERP组件可能会提供一个客观指数痴呆疾病的程度,可以区别的电生理变化中发现正常老化。事实上,最初的建议,P300组件可能是一个有用的工具为研究认知功能来自正常老化和痴呆的研究,高峰延迟被发现长期以来患有痴呆疾病相比,同样的年龄正常人(41,42]。偏差的程度随疾病的病因学,与代谢原因和脑部肿瘤最大和最小退行性疾病,如广告(41]。P300潜伏期的变化被逆转治疗代谢脑病患者,与延迟恢复正常的价值观紊乱时再次纠正和认知功能正常(43,44]。
几项研究已经证实P300是客观、敏感的工具展示广告认知障碍,因为这些患者P300潜伏期增加和减少P300振幅相比,老年人控制对象(35,45,46]。P300敏感广告流程已经在其早期阶段(47),和类似的P300变化也被证明在MCI (48- - - - - -50]。P300波幅或延迟病变也可能确定临床改变参与者的风险相对较高的广告,因为遗传倾向(48,51]。P300因此可能揭示神经生理学变化前临床的出现赤字,这可能促进广告的早期检测和诊断。
P300潜伏期增加系统作为痴呆疾病认知功能变得更糟的是,即使组件大小没有直接与精神障碍的程度(27,40,52]。最近,在后续研究中,结果表明,异常的P300在广告和MCI延迟与认知障碍的严重程度相关。此外,在跟踪,一年后基线研究后,P300延迟证明延长明显多于他们的广告和MCI患者基线措施,尽管他们的神经生理学评价显示没有统计下降,这表明P300潜伏期可能反映了认知能力下降更敏感比纵向跟踪AD病人的神经心理测试(53]。它也表明,P300延迟是一个有价值的工具,用于胆碱酯酶抑制剂治疗痴呆患者的评估(54]。然而,P300潜伏期似乎并没有能够预测MCI患者将转换为广告48),因此似乎没有预测价值对AD的诊断。
一些报道表明ERP措施可能区分皮层下(如亨廷顿氏舞蹈病和帕金森病)和皮质(阿尔茨海默病、脑血管意外)痴呆55,56]。其他的研究也表明,P300潜伏期可以从那些单独的痴呆患者depression-associated假痴呆(37,57]。
P300的关系延迟和认知功能水平也已报告在神经紊乱,精神混乱的国家,对于创伤后综合症(cf。34,36,38,43,44,58- - - - - -61年])。此外,P300成分已被用于研究精神疾病如酗酒、抑郁和精神分裂症(例如,(62年- - - - - -67年])。总的来说,这些发现表明,P300可能是临床上有用的作为一个认知功能指数,尽管其诊断实用程序是有问题的(cf。27,37,40,68年])。P300继续是一个重要的标志性的认知过程,如注意和工作记忆和功能障碍的神经和精神障碍69年]。
5。心理生理学的P3a
P3a是frontocentrally最大积极ERP波引起的或意想不到的事件4,70年),它被认为是一个注意力切换的电生理指标,即定向反应(1]。P3a是由一个复杂脑网络,包括前额叶、扣带回、颞和海马区域(7,71年- - - - - -74年),它是在广泛的前部和后部头皮网站(73年]。它有别于P300短峰值延迟,面向更多正面的头皮地形和不同的启发式条件4]。
6。临床应用的P3a
P3a影响在一些精神和神经系统疾病。一个增强P3a振幅在左额叶区域被发现在慢性酒精中毒75年]。一个增强P3a儿童抑郁(76年)和多动症(77年]。此外,封闭的头部受伤患者显示P3a振幅比对照组(78年,79年]。
只有少数研究对P3a发表在广告和研究结果已经在某种程度上不一致。一些作者发现AD病人的特点是P3a延迟超过对照组建议推迟取向偏差刺激在广告49,80年]。此外,这些作者认为P3分离子组件由偶极子源(P3a和P300)正确分析可能会增加敏感性和特异性检测AD患者从健康受试者49,80年]。另一方面,一些作者没有发现差异P3a AD患者之间和控制,而是表明AD患者P3a不同与血管性痴呆患者相比,而这些患者的P300是相似的(81年]。
7所示。心理生理学的MMN
消极的不匹配(MMN)是一种消极额在100 - 200毫秒。它是自动生成的只要刺激身体偏离了之前立即上下文(82年,83年]。MMN可以通过简单的音调的变化,引起频率和持续时间等,也通过复杂的声音如音素(2]。派生的MMN通常通过减去ERP标准刺激与偏差刺激。MMN被认为反映了不匹配的跟踪感觉记忆(标准刺激)和表示的电流刺激跟踪相比,被认为是一个索引前注意阶段的听觉信息处理(2]。此外,通过测量MMN的衰变振幅的函数interstimulus间隔,可以估计感官记忆的持续时间。生成MMN主要在听觉皮层的颞叶(84年,85年]。此外,额MMN发生器(86年),也被牵连。
8。MMN的临床应用
MMN ERP是一个重要的指标,因为它可能揭示赤字的感官记忆存储和基本的自动检测机制不匹配(87年,88年]。MMN关注独立,因此特别适合研究受试者不合作或合作非常差。临床研究线使用MMN包括精神分裂症、失读症,自闭症谱系障碍、昏迷,酗酒,和痴呆(审查,看89年])。
在老化影响MMN的早期研究表明,MMN较小的erp和长时间的正常老相比年轻(例如,90年,91年])。在后续的研究中,Pekkonen et al。92年,93年)与频率变化时发现,这种影响仅限于条件长inter-stimulus间隔(ISIs),表明它是感觉记忆而不是认为老化的影响。同样,一些研究发现相当影响MMN在广告短伊希斯(94年];(审查,请参阅95年]),而MMN减少在这些患者长期(3 s) ISI (96年]。这些结果表明,广告似乎减少听觉感官记忆的持续时间时声音频率有关。
有趣的是,持续时间MMN的模式是完全不同的,与年龄相关性MMN-amplitude减量存在即使短伊希斯(审查,看95年])。然而,在AD患者听觉皮层刺激歧视持续时间变化自动保存与正常老化(97年]。这些发现暗示尽管前注意歧视持续时间偏差在老化衰减,它不是进一步受损的早期阶段的广告。这可能是由于这一事实背后的神经退行性变化广告主要影响中央的时间像海马结构,而外侧颞叶、MMN的生成,不损坏(97年]。
总之,研究广告证明老MMN控制和广告产生MMNs患者减少幅度相对年轻的学科,但年长的控制和广告主题之间的差异相对较小。同时,广告主题的事实可以产生显著的MMN反应表明,他们有一个相对完整的MMN,尽管相比,振幅降低控制(94年]。在所有上述研究中,患者有轻微到中度认知障碍和考虑广告的胆碱能承认假说,可能他们的胆碱能缺陷是不足以引起MMN发生器障碍本身在短的伊西斯,但在一些研究中,受损的记忆痕迹的持续时间(96年]。
了这里,MMN的价值在广告的早期诊断是比较有限的。然而,更为明显MMN变化中发现了精神错乱的帕金森病(PD)患者相对于正常对照组或广告和路易体痴呆患者,表明精神错乱的PD患者更大程度比对照组有赤字自动听觉改变检测(98年]。此外,MMN可能援助的分化正常压力hydocephalus(一组)与伴随的一组广告99年]。因此,MMN可能帮助广告从其他痴呆疾病的分化。这些发现也对理解痴呆患者的认知和行为功能。
9。结论
阿尔茨海默氏症是一种神经退行性疾病,引起神经元死亡导致的认知功能下降。两个错误折叠的蛋白质,β导致瘟疫和过度磷酸化-淀粉样蛋白τ神经原纤维缠结,导致经常指责,然而,这些蛋白质的创世纪,事实上这种疾病的真正原因,仍然是未知的。虽然不存在当前医疗停止或逆转这种疾病,最近dementia-specific药物能减缓它的发展进步,使早期诊断更为重要。
听觉erp的应用研究痴呆疾病和广告产生积极的结果。P300反应,尤其是在对老年痴呆症的研究已经成为流行。因为P300反应相关的认知功能在法线的基本方面,它应该是有用的在痴呆的诊断,特别是阿尔茨海默氏症的类型。一般而言,这种断言是由各种各样的先前的调查结果,包括痴呆症的光谱。虽然P300似乎并不区分类型的皮质性痴呆,它准确地反映这些疾病所导致的认知功能障碍的水平。此外,听觉诱发电位(包括MMN)可以提供一个额外的工具,指数在衰老和胆碱能功能障碍等神经退行性疾病的广告。此外,当变量影响P3等措施的任务参数和人口差异控制,P3 ERP可以区分早期AD患者和正常对照组。考虑到这些影响,它是合理的假设的进一步细化测试过程将有利于界定不同的P3反应广告的早期诊断。