事件相關(guān)電位p300的起源

事件相關(guān)電位p300的起源

一、p2p00起源的研究作為一個事件因素（pms），p30被廣泛用于神經(jīng)心理學(xué)和其他領(lǐng)域的研究，但關(guān)于p30的起源有爭議。近年來國內(nèi)外研究P300起源的方法也很多,采用不同的方法可以得出不同或相同的結(jié)論。進一步探討P300產(chǎn)生的相關(guān)結(jié)構(gòu)無疑有助于充分認識P300異常改變的意義及深入地在更廣泛的研究領(lǐng)域內(nèi)展開應(yīng)用。二、研究p300的起源1.顱內(nèi)定位的評估人們曾在頭顱表面安裝電極,記錄出ERPs和腦電圖來研究大腦的認知功能。但是這種表面的記錄方式只能記錄到大約30%的皮層電活動,一些來源于大腦深部的電活動是無法被獲得的。于是Halgren通過在癲癇病人的顱內(nèi)植入微電極,在海馬和杏仁核周圍記錄到大的內(nèi)源性iERPs(包括N200、P300),從而說明P300來源于邊緣系統(tǒng)。以后陸續(xù)也有關(guān)于iEEG的報道,與腦電圖相比,在顱內(nèi)定位方面具有更高的精確度。Halgren等記錄P300時同步記錄iEEG,發(fā)現(xiàn)腦內(nèi)包括額顳葉前部、顳葉上部、后頂葉的廣泛皮層及海馬區(qū)iEEG表現(xiàn)活躍,從而認為P300在腦內(nèi)的起源十分廣泛,涉及各個系統(tǒng)。2.p2p00的海馬性Yoshio等對3名健康者同時記錄了MEG及oddball聽覺刺激的ERPs,當(dāng)記錄到P300的同時,MEG也記錄到一個大的磁場波,根據(jù)偶極子定位方法找出這個磁場波的顱內(nèi)磁場在海馬結(jié)構(gòu),從而認為P300來源于海馬。3.fmri的基本原理PET和fMRI均是利用記錄ERPs的同時,觀察腦局部代謝的活躍程度來定位P300的起源。Higashima等通過對10名健康者進行聽覺ERPs測試的同時,利用PET觀測局部腦血流,發(fā)現(xiàn)P300出現(xiàn)時,右側(cè)顳頂區(qū)血流明顯增加,從而認為右側(cè)顳頂區(qū)是P300的起源。廣義的fMRI包括以下4項:頻譜分析成像(MRS)、彌散加權(quán)成像、灌注成像和流動敏感成像,其中大量開展并取得較大進展的為MRS。氮乙酰門冬氨酸(nitrogenacetyl-aspartate,NAA)只存在于神經(jīng)元的細胞體和軸突,而不存在于膠質(zhì)細胞,MRS能測出NAA的變化,從而排除了由膠質(zhì)增生填補神經(jīng)元的情況。PET測出的腦內(nèi)代謝變化不僅包括了神經(jīng)元,還包括了神經(jīng)膠質(zhì),所以從這一點上看,fMRI是較PET更可靠的方法。但是fMRI價格昂貴,目前我國只有為數(shù)不多的有科研任務(wù)的單位引進了fMRI機,因而又限制了fMRI的應(yīng)用。Linden等對一組健康受試者記錄P300的同時,觀察fMRI的變化,發(fā)現(xiàn)在圍繞頂葉和額葉的廣泛區(qū)域以及雙側(cè)島葉和緣上回的皮質(zhì)fMRI的信號明顯加強,從而支持P300的多起源論。4.p2p00的顱內(nèi)定位局部腦損害后記錄的ERPs與正常ERPs相比提供了重要的腦部信息。Johnson觀察了單側(cè)顳葉前部切除(包括大部分顳葉內(nèi)側(cè)葉)、顳葉內(nèi)側(cè)功能紊亂導(dǎo)致的暫時性記憶喪失的患者,P300波幅并沒有明顯降低,從而說明P300不僅僅來源于顳葉。Polich等報道,雙側(cè)海馬結(jié)構(gòu)損害導(dǎo)致嚴重遺忘癥但仍能進行ERPs測試的患者,仍然于海馬區(qū)域記錄到最大的P300,說明P300的起源是廣泛的,沒有任何一個腦區(qū)在其起源中是必不可少的。以上談的4種方法雖然對P300的顱內(nèi)定位提供了十分有價值的幫助,但也各有其不足之處。首先,iEEG、MEG、fMRI、PET雖然可以在P300的空間定位上給予一定的幫助,但是很難在時間上與ERPs記錄絕對同步,尤其是fMRI信號一般要延遲2s甚至更多。當(dāng)然有人設(shè)想將iEEG、MEG、fMRI三種手段結(jié)合用于P300的定位,目前還處于探討階段。其次,局部腦損害后記錄的ERPs不能排除局部腦損害后殘余組織的影響因素。也就是說,殘余組織的功能有可能代償性增加,原有的腦內(nèi)突觸聯(lián)系有可能改變等。最后,iERPs被認為是研究ERPs顱內(nèi)定位的金標準,但是考慮到其創(chuàng)傷性,也受到了嚴格的限制,其臨床資料一般來源于一些需要外科手術(shù)的長病程的癲癇患者。這樣癲癇的病理特征就影響了P300的顱內(nèi)定位。然而偶爾也有認知功能正常的癲癇患者可以觀察到,這樣就要求我們在探討P300起源的研究中盡量選取認知功能正常、ERPs正常的癲癇患者進行研究。三、p300的起源關(guān)于P300的起源目前有四種觀點。1.對p2p00的起源的看法早期顱外記錄ERPs總是發(fā)現(xiàn)P300呈對稱性廣泛分布,于頂區(qū)波幅最大,從而認為頂葉是P300的起源。當(dāng)然這種方法是比較粗略的。因為廣泛的頭皮分布亦可由皮質(zhì)下起源來解釋:在癲癇患者腦中植入微電極記錄的P300于腦深部最大。此外,Verleger分別測試了額葉、頂葉和顳頂葉聯(lián)合區(qū)受損患者的P300,結(jié)果發(fā)現(xiàn),顳頂受損患者P300波幅明顯降低,從而認為顳頂聯(lián)合區(qū)是P300的起源。有人觀察了一組隨年齡增長記憶力衰退的正常老年人,將給予Aetovegin(一種能提高大腦氧和葡萄糖利用率的藥)治療組和給予安慰劑治療組相比,發(fā)現(xiàn)給予Aetovegin治療組患者較安慰劑組患者頂葉P300波幅增加,而額葉及顳葉波幅降低,從而認為頂葉是P300的起源。Wang在家兔的頂區(qū)建立3個信道,分別注入利多卡因和生理鹽水,發(fā)現(xiàn)頂葉被局部麻醉后產(chǎn)生的P300波幅較生理鹽水對照組顯著降低,從而認為頂葉是P300的起源之一。Polich則認為,研究ERPs波幅與潛伏期的相關(guān)性有助于發(fā)掘P300的起源。他通過對80例患者的ERPs成分進行分析,發(fā)現(xiàn)額中央及右中外側(cè)的P300波幅和潛伏期的負相關(guān)性最強,而ERPs的其他成分則另有分布,從而認為額葉是P300的起源。以上的實驗方法多是采用顱外ERPs記錄觀察P300的波幅變化,包括不同腦區(qū)的對比以及局部腦損害后P300的變化,這些實驗結(jié)論只能作為參考,不能以確鑿的證據(jù)說明P300的起源。因此,P300單獨由皮層起源的觀點難以成立,僅能認為部分皮層結(jié)構(gòu)如顳頂聯(lián)合區(qū)等參與了P300的產(chǎn)生。2.丘腦對p00的吸收、吸收和測定1例患者因頑固性丘腦疼痛而在丘腦植入電極,低概率聽覺和視覺刺激可在丘腦誘發(fā)與頭皮P300極性相反而潛伏期相近的成分。5例單側(cè)丘腦血腫的患者聽覺P300潛伏期均延長,血腫吸收后P300潛伏期仍未恢復(fù)正常,而不影響丘腦或只累及部分丘腦的丘腦旁血腫患者P300正常。有部分學(xué)者認為,丘腦可能是P300的起源之一,但深部立體定向電極研究發(fā)現(xiàn),從中線至外側(cè)P300波幅逐漸增大,丘腦P300波幅最小。丘腦病變雖可使P300(部分N200)潛伏期延長,但其波幅、分布正常,提示丘腦可能具有觸發(fā)P300的作用而不一定是其起源結(jié)構(gòu)。3.“海馬結(jié)構(gòu)”的提出Halgren首先利用深部電極對癲癇患者進行研究,發(fā)現(xiàn)在海馬結(jié)構(gòu)和杏仁核內(nèi)可記錄到較大波幅與頭皮P300相似的電位,其潛伏期和特性均與頭皮記錄的P300相似,即:①概率特異性;②任務(wù)特異性;③無感覺模式特異性。Yoshio等利用MEG、偶極子定位的實驗方法進行研究,得出海馬結(jié)構(gòu)是P300起源的結(jié)論。研究表明,海馬與人的學(xué)習(xí)記憶有關(guān),因而邊緣系統(tǒng)尤其海馬是P300的起源之一的觀點已得到了多數(shù)學(xué)者的認同。4.p2p00的腦源研究越來越多的實驗表明,P300在腦內(nèi)可能是多起源的。吳宗耀等通過將家兔的一側(cè)海馬損毀,發(fā)現(xiàn)P3b消失而P3a仍保存,從而認為P3b起源于海馬,而P3a另有起源。Johnson觀察到行單側(cè)顳葉切除后癲癇患者的P300波幅并沒有明顯降低,從而說明P300不僅僅來源于顳葉。Halgren等采用iEEG和顱外oddball序列的聽覺ERPs同步記錄,發(fā)現(xiàn)記錄到P300的同時,腦內(nèi)包括額顳葉前部、顳葉上部、后頂葉的廣泛皮層及海馬區(qū)iEEG表現(xiàn)活躍,從而認為P300在腦內(nèi)的起源十分廣泛,涉及各個系統(tǒng)。Pineda等采用安慰劑作對照,觀察了去甲腎上腺素類藥物L(fēng)657、743對大猩猩聽覺及視覺ERPs的影響。發(fā)現(xiàn)P300波幅只在頂葉減小,而在中央?yún)^(qū)及顳葉不受影響,從而認為P300至少存在2個以上獨立的顱內(nèi)起源。Clark等對一組健康受試者記錄P300的同時,觀察到fMRI信號在包括丘腦、雙側(cè)小腦、額葉、頂葉下部、顳葉上部、顳-枕部皮質(zhì)以及腦島、中央前回、中央后回、扣帶回、左顳中回、右額中回的廣泛區(qū)域明顯增強,從而支持P300的多起源論。此外還有一些學(xué)者認為,P30