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7～12岁注意缺陷多动障碍儿童和正常儿童认知脑电功率的比较

2017-10-28 来源：健客社区  标签： 掌上医生 喝茶减肥 一天瘦一斤 安全减肥 cps联盟 美容护肤
摘要：来源于江苏省常州市一所普通小学，数字表随机抽取7～12岁正常儿童116名(男66名、女50名)，年龄和性别与ADHD组匹配。
　　注意缺陷多动障碍(attentiondeficitandhyperactivitydisorder，ADHD)是一类常见的儿童精神疾病，学龄期儿童发病率达3%～5%[1]。ADHD患儿不仅存在多动、冲动和注意力障碍，在其他认知方面也有不同程度受损，其中45%～90%有脑电图的异常改变[2]。定量脑电图(QEEG)是通过功率谱(频谱)分析技术对常规脑电图数据进行“定量”分析，能清晰地显示各频段脑电的分布与变化情况，可定量定性地评估脑功能。目前国内外对于正常儿童脑电功率的研究较多[3，4]，而对ADHD患儿尤其执行任务的脑电功率研究较少，由于对于研究的频段和分布的重点不同：Helps等[5]认为ADHD患儿极低频段(<1.5Hz)功率低于正常儿童，而Hermens等[6]认为ADHD患儿左前脑区θ活动显著增加，Nazari等[7]则认为ADHD患儿δ频段下降，且中央区θ频段，顶区α频段增加明显。目前ADHD患儿各频段功率变化特点仍在研究和探索中，现对2013至2015年南通大学附属常州儿童医院7～12岁ADHD患儿和正常儿童注意力任务下特定频率脑电功率进行比较研究，探讨ADHD患儿脑功能发展特征性变化。
 
　　对象和方法
 
　　一、对象
 
　　1．ADHD组：
 
　　为2013年10月至2015年9月常州儿童医院就诊年龄7～12岁ADHD患儿110例(男63例、女47例)，其中7岁20例、8岁20例、9岁20例、10岁20例、11岁16例、12岁14例，均经儿童心理专科医师确诊。入组标准：符合美国《精神障碍诊断与统计手册》第四版(DSM-Ⅳ)ADHD诊断标准，未服用过哌甲酯等中枢兴奋剂，排除儿童精神分裂症、情感障碍、精神发育迟滞和发育障碍等疾病，无精神疾病家族遗传史。
 
　　2．正常儿童组：
 
　　来源于江苏省常州市一所普通小学，数字表随机抽取7～12岁正常儿童116名(男66名、女50名)，年龄和性别与ADHD组匹配。
 
　　以上两组儿童均为右利手，筛查智商≥85，视力或矫正视力正常，无精神疾病及家族遗传史。本研究采用前瞻性病例对照研究，获得家长和学校老师的书面同意，并经医院伦理委员会批准(批号：科研2014-012)。
 
　　二、方法
 
　　1．采用任务：
 
　　刺激采用AX型连续操作测试(CPT-AX)，为数字0～9，共500个数字，1后面出现的9作为靶，占10%；1后面出现的其他数字作为非靶，占10%；其他数字(0、2、3、4、5、6、7、8)等概率随机出现为分心刺激。刺激程序由E-Prime编写，数字随机呈现，刺激呈现时间为200ms，间隔时间为1300ms。要求受试者对靶按键，其他数字均不按键，刺激呈现在CRT显示器中央，黑屏白图，任务时长10min。
 
　　2．数据的采集与处理：
 
　　采用加拿大32导Stellate数字化脑电图仪，刺激信号同步触发、脑电信号同步记录。记录电极按照国际脑电图学会标准10/20系统法，参考电极于Cz和Pz导联之间，电阻小于5kΩ。滤波通频带0.16～35Hz，采样频率500Hz。将采集到的脑电数据用德国Besa软件进行分析，人工去伪差后，选取90个片段，每个片段5min，进行快速傅里叶转换，得到θ、α、β频段脑电绝对功率，总功率即所有频段绝对功率之和，相对功率即两功率的比值(θ/总、α/总、θ/α、θ/β)。
 
　　三、统计学分析
 
　　使用SPSS19.0统计软件进行数据处理，符合正态分布的计量资料以&plusmn;s表示，对数据进行独立样本t检验和单因素方差分析，在做t检验之前先进行了方差齐性检验，如果条件满足则用t检验，不满足用t‘检验。P<0.05为差异有统计学意义。
 
　　结果
 
　　一、Fz、Cz导联脑电绝对功率比较
 
　　Pz导联ADHD组θ绝对功率高于正常组，α绝对功率与正常组差异无统计学意义；两组Fz导联两者差异均无统计学意义(表1)。
 
　　表1
 
　　7～12岁ADHD患儿与正常儿童各导联脑电绝对功率比较(μV2，±s)
 
　　二、脑电相对功率比较
 
　　ADHD患儿θ/总、θ/α、θ/β均较正常儿童高(t＝2.900、3.954、3.901，P＝0.004、0.000、0.000)；α/总较正常儿童低(t＝-2.517，P＝0.013)(表2)。
 
　　表2
 
　　7～12岁ADHD患儿与正常儿童各导联脑电相对功率比较(μV2，±s)
 
　　三、脑电功率发展分析
 
　　Pz导联两组儿童θ/总、θ/β与年龄均成负性相关(ADHD组：r＝-0.196、-0.378，P＝0.040、0.000；正常组：r＝-0.266、-0.398，P＝0.004、0.000)，其中θ/β差异更明显(P<0.01)，ADHD组下降绝对值小且7～10岁随着年龄增加θ/β减少，而10岁后又增加，如表2所示。
 
　　讨论
 
　　在脑功能研究过程中，注意力用于任务控制情况时神经资源分配不同[8]，因此任务状态脑电功率研究对神经网络水平的评估有重要意义。由于绝对功率在个体中变异较大，很难依此制定出一个群体诊断标准。相对功率值是指各脑区某一频段值功率值占总功率值的百分比，这样可以使各频段处于同一基线水平，消除干扰，是一个比较稳定的指标。θ/总、θ/α、θ/β增加，表示慢波频带的增多或快波频带的减少，而以上数值的减小，可以理解为慢波频带的减少或快波频带的增多。
 
　　关于儿童认知的大脑定位研究，对于顶叶和额叶脑功能一直在争论，有以下不同论点：Hagmann等[9]、Singh-Curry和Husain[10]传统地认为脑额叶监测额顶叶，额区在很多的高水平高要求操作中扮演了重要的角色；Milner和Goodale[11]认为顶叶在空间环境的信息的处理，尤其外部刺激的定向和注意中扮演着重要角色：其背腹部分布与“行动视觉”与“感知视觉”功能相关，其左右分布与自主肌肉运动和语言功能(左半球)，及外部感官内容注意力的分配(右半球)相关[10]。
 
　　本研究显示在CPT-AX任务ADHD患儿θ绝对功率高于正常儿童，α绝对功率低于正常儿童，ADHD患儿脑电θ活动增多，慢波脑电功率增加，说明这类儿童神经系统处于低觉醒状态，在行为上则会表现出注意力涣散、易冲动和动作增多。同时本研究发现两组θ、α绝对功率的差异在顶区较额区明显，这与认知功能由额区支配的传统观念不同，额区在认知信息处理，尤其是注意力方面发挥重大作用。大脑发育过程中感觉和运动功能区域成熟最早(4～8岁)，前额成熟最晚(12～30岁)，顶叶区域涉及空间定位、语言和注意力，是能够整合基本信息的区域，其成熟先于额区。本研究年龄段为7～12岁，此时在额区未发育成熟，精细动作、空间定向，注意维持等认知任务由顶叶主导，慢波活动(θ)被快波(α)所取代最先发生在顶区，继而向前额进展。ADHD患儿和正常儿童脑电功率在顶区差异明显，ADHD患儿较正常儿童慢波多，快波少，反映ADHD患儿顶区发育延迟，认知活动时神经网络资源调配异常。
 
　　Mostofsky等[12]的研究认为θ显著增加与蛋白质、葡萄糖代谢和脑容量的降低相一致，表明神经系统抑制功能成熟迟缓，皮质下释放增强。Nazari等[7]认为α波同步化能够在脑力活动中引发强的抑制反应，阻止记忆搜索神经网络不相干的部分。
 
　　ADHD组θ/总、θ/α、θ/β均较正常儿童高，α/总则低，这些结果显示ADHD儿童的成熟滞后，ADHD儿童的高θ活动表现反映其觉醒和抑制作用不足，且两组间θ活动差异集中在7～9岁，这是由于测试提供了激活神经网络的注意力任务，CPT任务对于年龄大的儿童完成较容易[13]，故组间差异不明显。
 
　　Berger等[14]研究CPT行为学表现认为：与正常儿童一样，ADHD患儿也呈现出随着年龄增加注意力反应速度增加，多动和冲动情况减少，但ADHD患儿较正常儿童延迟1～3年，且抑制等行为学数据均遵从该发展轨迹。本研究正常儿童在CPT-AX任务下，随年龄增加θ相对功率均下降，这种低频脑电功率的减少是脑电图成熟的一种标志[15]，脑电功率的成熟相关性改变可以反映皮层-皮层和皮层-丘脑的网络功能和灰质发育[16]，这种年龄相关发展过程直至12岁时大脑发育达到成人水平。而相对于正常儿童，ADHD组下降更缓慢且波动更大，以θ/β变化最明显，认为θ/β能够很好地预测ADHD患儿脑功能，其增加可能与冲动和注意力行为相关。Shi等[2]认为θ/β与视觉记忆和视觉警惕商显著负相关，故相对于其他脑电参数，相对功率，尤其θ/β是ADHD患儿认知功能评估的重要手段。
 
　　值得一提的是，Drechsler等[17]发现相比于青春期前，幼年ADHD患儿和正常儿童在反应时间变化和冲突抑制是最显著的，这种趋势在青春期又会增加。7～10岁时随着年龄增加θ/β逐渐减少，而10岁后又有增加趋势，10岁为ADHD与正常儿童组间差异最小的时期，此年龄行反馈训练行为治疗等干预措施可能有主要意义，但年龄跨度未覆盖青春期各年龄儿童，故其发展趋势需进一步研究。
 
　　总之，ADHD患儿脑电慢波功率高于正常儿童，顶区差异显著，提示该区域存在低觉醒和反应抑制功能缺陷。随着年龄增加，ADHD患儿和正常儿童θ频段相对功率均逐渐下降，体现脑功能成熟过程，正常儿童为线性相关，ADHD则无明显规律性。θ/β可作为ADHD儿童认知功能评估的敏感指标，对ADHD脑功能研究有重要意义。
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