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垂体腺瘤(pituitary adenoma,PA)是继脑膜瘤之后最常见的颅内良性肿瘤,约占中枢神经系统肿瘤的16.5%。超过50%的垂体腺瘤会过量产生一种或多种特定激素,临床上将这类内分泌激素分泌活跃的肿瘤称为分泌性垂体腺瘤或功能型垂体腺瘤。这些功能型垂体腺瘤即使肿瘤体积较小,其过度分泌激素也会导致内分泌紊乱,从而影响机体功能。近几十年研究发现即使已经达到既往临床治愈水准的垂体腺瘤患者依然存在持续的认知功能障碍,严重影响患者的正常生活,尤其是患者的执行控制功能和注意力加工功能障碍是影响患者生存质量的重要因素。因此,目前垂体腺瘤患者的治愈评估仅仅依赖于内分学以及影像学为标准是不完全科学的。探索垂体腺瘤患者认知功能障碍,尤其以执行控制和注意力加工为主的认知功能障碍具有重大的现实意义和临床价值。为此,本研究主要综合内源性激素水平,事件相关电位和事件相关神经振荡技术探索这类患者执行控制和注意力加工障碍的特点以及潜在神经机制。本研究主要通过以下四个部分进行:第一部分:采用事件相关电位技术(Go/Nogo实验范式)来分别定量评估泌乳素型垂体腺瘤患者手术治疗前后的反应激活和反应抑制功能。在三组被试中(术前组、术后组以及健康对照组)都发现在Go和Nogo任务时会出现明显的P300成分,Go刺激任务和Nogo刺激任务所代表的认知成分分别为反应激活和反应抑制。在三组被试中,Nogo刺激任务诱发的前额叶和脑中央区域的P300振幅要明显大于Go刺激任务诱发的P300振幅。相比之下,Go刺激任务诱发的顶叶区域P300振幅要明显大于Nogo刺激任务诱发的P300振幅。与健康对照组相比,术前泌乳素型垂体腺瘤患者和术后泌乳素型垂体腺瘤患的P300峰值潜伏期均明显延迟。术前泌乳素型垂体腺瘤患者在Go刺激任务和Nogo刺激任务诱发的P300振幅都要低于健康对照组的P300振幅。在术后6个月,发现泌乳素型垂体腺瘤患者在两个刺激任务时诱发的P300振幅均有所恢复(振幅增大)。这些发现说明术前泌乳素型垂体腺瘤患者在反应激活和反应抑制方面都存在障碍,但是这些障碍在术后患者中出现一定程度的缓解。第二部分:在日常生活中除了执行控制功能对生活影响重大外,注意力加工功能在认知过程中也起着举足轻重的作用。本章节旨在研究功能型垂体腺瘤患者在术前和术后注意力加工的电生理变化。在三组被试中(术前、术后以及健康对照组),情绪图片任务都可以诱发出显著的P200成分。与术后功能型垂体腺瘤患者和健康对照组被试比较,术前患者的P200振幅更大。并且术后患者的P200振幅降低,与健康对照组被试P200振幅大小近似,两组无显著性差异,说明术后功能型垂体腺瘤患者的注意力加工功能得以改善。此外,与术后功能型垂体腺瘤患者和健康对照组被试比较,负性刺激图片诱发的P200成分在术前功能型垂体腺瘤患者组更高,这说明患者组在处理负性情绪刺激时可能因为本身注意力加工功能障碍后出现的大脑代偿性活动,而注意力加工功能障碍术后改善的原因可能是患者成功治疗后机体内分泌紊乱的改善。第三部分:本研究已经基于事件相关电位技术探讨泌乳素型垂体腺瘤患者执行控制功能障碍。因为第一部分采用的是事件相关电位成分,其代表的信息量较为复杂,并且仅仅反映刺激引起的锁相神经活动。然而不同神经频段的事件相关神经振荡可以提供更多具体信息。因此目前与反应激活和反应抑制功能相关特定脑电频段的神经振荡与泌乳素水平之间的关系仍不是十分明确。在行为学结果中,泌乳素型垂体腺瘤患者的表现比健康对照组差,并且泌乳素型垂体腺瘤患者较差的行为学结果与他们的泌乳素水平呈负性相关性。在电生理结果中,患者在Go刺激任务和Nogo刺激任务时诱发的P300振幅都比健康被试的P300振幅小,患者在Nogo刺激任务时诱发的N200振幅低于健康被试。同时在Go刺激任务和Nogo刺激任务时,患者额叶theta能量均低于健康被试,这说明了患者反应激活和反应抑制功能损伤。此外泌乳素水平介导了额叶theta能量与行为学结果之间的关系,这说明额叶低能量的theta通过异常高的泌乳素水平导致患者反应控制功能障碍。患者还表现出在枕叶区域比健康被试更低的alpha能量,这可能与患者注意力控制不足相关,而注意力加工障碍也会出现在垂体腺瘤患者中,此现象已在第二部分得到证实。因此,本部分通过神经振荡技术揭示了泌乳素型垂体腺瘤患者反应控制功能障碍的特征,并且额叶theta神经振荡也许可以作为临床上辅助诊断泌乳素型垂体腺瘤患者反应控制功能受损的电生理指标。第四部分:本文第二部分证实相比健康对照组,垂体腺瘤患者的注意力加工功能出现障碍。虽然结果显示血清激素与P200振幅之间没有显著的相关性,但是泌乳素浓度水平与P200振幅之间存在边缘显著相关性。大脑损伤模型的相关研究已证实认知功能与特异性脑区之间的因果联系,但是垂体腺瘤患者的注意力加工脑网络是否也存在异常将在本章节着重探讨研究。与健康被试相比,泌乳素型垂体瘤患者在额叶与顶叶脑区之间的相干性增强,尤其是右半球此现象更为明显,这意味着患者的注意加工能力可能出现障碍。此外在患者中,额叶与顶叶之间的相干性增强与泌乳素浓度异常增高呈现正相关性,意味着泌乳素浓度可能使患者大脑发生了功能代偿性作用。因此本部分研究从脑网络的角度证实了健康被试与泌乳素型垂体腺瘤患者注意力加工的差异性。总结,本实验采用事件相关电位、事件相关神经振荡以及事件相关相位相干性技术探讨了功能型垂体腺瘤患者反应执行控制功能和注意力加工功能与内源性激素水平以及脑网络与内源性激素水平之间的联系。这些发现从脑内认知信息加工的角度揭示患者反应执行控制以及注意力加工障碍的神经机制,从而为临床评价垂体瘤患者的疾病状态提供方便、有效的认知功能监控指标。