研究背景近年来,2型糖尿病（Type 2 diabetes mellitus,T2DM）引起中枢神经系统（Central Nervous System,CNS）功能障碍的相关研究,尤其是认知障碍方面的研究受到广泛关注。T2DM患者的早期认知功能受损,不仅体现在记忆损害,还表现为注意功能受损。注意是人类认知功能的主要组成部分之一,是人类心理活动的重要调控机制,与人类认知活动的信息处理过程密切相关。Posner等提出一种注意网络理论,注意是一个独立的网络系统,由警觉、定向、执行控制三个部分组成,分别与脑的不同解剖部位、神经递质、基因标记有关联。传统的注意功能评估主要是神经心理学量表测试,其优点是方便易行、便于对比,缺点是通常采用纸笔问卷形式,人为的操作导致时间分辨率差,多研究总体的注意功能,而无法系统分析注意功能的基本组成部分。最近,Fan等人根据Posner的注意理论,结合线索反应与Flank任务,设计了注意网络测试（Attention Network Test,ANT）软件。ANT测试可以客观有效地测试和评估注意网络的警觉网络、定向网络和执行控制网络三个子网络功能,测试操作简单,耗时短,易被受试者接受,已被广泛地证明是研究和测量注意功能的重要技术手段和方案。目前国内外关于T2DM患者注意功能特别是将ANT应用于糖尿病疾患方面的研究仍旧很少。研究T2DM患者注意网络的变化及相关特征,探讨其注意功能损害的机制,为T2DM患者认知功能损害的早期临床诊断和早期干预提供理论依据,具有重要的指导意义。除了 ANT实验范式,视觉搜索（Visual search）也是研究注意加工的重要方法。在视觉搜索中,注意是视觉搜索的内在驱动力,对于视觉搜索的眼跳与注视等有着支配的作用。视觉搜索范式具有很好的生态学效度,它是对我们日常生活的情境模拟,可以更加准确地区分注意功能的初始定向与停留阶段。面部表情是人们交流和理解他人意愿的重要方式,属于社会认知能力的范畴。面部表情搜索任务（Visual search for emotional faces）源自视觉搜索任务,是给受试者呈现一系列表情图片矩阵,让受试者从干扰表情刺激中搜索目标表情,是一种基于经验的、任务驱动的、自上而下的、有意识的表情信息注意选择区分过程。面部表情搜索通常表现为负性表情搜索优势,即负性注意偏好。人们往往关注传统意义上的T2DM患者的认知研究（例如记忆）,却忽略了 2型糖尿病对社会认知,尤其是情绪的影响。T2DM能够影响认知（注意）功能,但是否影响面部表情搜索、识别及注意偏好,尚未见相关报道。本研究利用源自视觉搜索的表情搜索任务（在中性表情矩阵中搜索正性或负性情绪表情）,研究T2DM患者的注意偏好,并探讨相关机制,为T2DM患者认知功能损害的临床诊断和干预、建立和谐医患关系提供理论和实证依据。目的到目前为止,T2DM对注意功能的影响尚未得到充分研究,本研究将开展以下研究内容:1.使用神经心理学量表评价T2DM患者注意功能。2.使用注意网络测试（ANT）来调查T2DM患者注意网络及其组成部分的变化,以及注意网络与体质指数（Body Mass Index,BMI）、血压、糖尿病病程、相关生化指标等之间的关系。3.利用表情搜索任务研究T2DM患者的注意偏好及表情搜索、识别机制。方法1.受试者选取30例T2DM患者为研究组（糖尿病组）,所有T2DM患者不合并急性代谢并发症,年龄40-55岁,均为右利手。以往确诊为T2DM,病程超过1年,简易精神状况检查（Mini-Mental State Examination,MMSE）评分分值>23分,教育程度从初中毕业（8年教育）到大学毕业（15年教育）。选取30例年龄、性别、受教育程度、BMI及MMSE评分等相匹配的健康中年志愿者为对照组。2.实验设计研究一:认知及注意基本功能测试。用汉密顿抑郁量表（Hamilton Depression Scale,HAMD）和汉密尔顿焦虑量表（Hamilton Anxiety Scale,HAMA）评价精神状态;采用简易智能精神状态量表（MMSE）和蒙特利尔认知量表（Montreal cognitive assessment,MoCA）进行总体认知功能评价;使用数字广度测验（Digit span test,DST）、符号数字转换测试（Symbol digit modalities test,SDMT）、连线测试A和B（Trail Making Test A and B）进行注意功能评价。研究二:注意网络测试（ANT）。采用Fan等提出的ANT测试方案（2002）。视觉刺激由5个水平排列的黑色线段或箭头组成,其中,箭头指向左侧或右侧。呈现在5个箭头或线段中心的箭头为目标刺激。刺激材料的排列包括以下三种情况:1)一致条件（Congruent）。目标刺激两侧各有两个箭头,与目标刺激箭头方向相同;2)不一致条件（Incongruent）。目标刺激两侧各有两个箭头,与目标刺激箭头方向相反;3)中性条件（Neutral）。目标刺激两侧各有两个无箭头的线段。单个箭头或线段的水平视角为0.55,相邻箭头或线段间隔0.06°视角。5个水平排列的线段或箭头构成的水平视角为3.08°。对每次试次（trial）,首先在屏幕中央呈现一个“+”,经过400-1600毫秒的随机刺激间隔（SOA）,出现一个线索提示刺激（cue）“*”,呈现100毫秒。线索提示分为4种情况:1)无提示（no cue）;2)中央提示（center cue）。“*”呈现在屏幕中央;3)双重线索提示（double cue）。“*”同时出现在注视点“+”的上方和下方;4)空间线索提示（spatial cue）。“*”呈现在注视点“+”的上方或下方。线索提示刺激消失后400毫秒,目标刺激出现,直到受试者按键反应后,目标刺激消失。如果1700毫秒内受试者没有按键反应,则目标刺激直接消失。目标刺激消失后,在屏幕中央只呈现“+”3500毫秒,然后进入下一个试次。要求受试者尽快尽准确地按鼠标左键和右键来识别中央箭头的指示方向（左还是右）。实验共包含三个区块,每个区块有96个试次,持续大约8分钟。区块之间进行短暂休息。正式实验前,进行12个试次的练习。研究三:表情搜索任务。由于真人照片中熟悉度、图片灰度等物理属性以及受试者对照片的喜好感等难以得到很好的控制,本实验采用严格控制眼睛、鼻子和嘴巴形状的表情简笔画,从而使实验材料更标准化。表情图片包括正性（happy）、中性（neutral）和负性（sad）三种类型。为消除表情特征物理属性的差异,考察基于整体加工的表情搜索机制,每种表情图片模板中面孔轮廓的形状和面孔特征之间的距离都有所不同。每种表情库含有36张图片,合计108张图片。从图片库中随机提取1、2、4、8或16张图片,随机放置在4*4的矩阵位置中,形成不同项目数量的视觉搜索矩阵图片。每个搜索矩阵都包含两种条件:靶刺激存在和靶刺激缺失。靶刺激存在指的是矩阵中含有一个靶刺激（表情图片:正性或负性）,其他均为非靶刺激（中性图片）;靶刺激缺失指的是矩阵中没靶刺激（表情图片:正性或负性）,只有非靶刺激（中性图片）。对每个试次,首先给受试者（双眼距离屏幕中心50 cm）呈现一个位于屏幕中央的“+”,呈现500 ms,“+”消失后,会出现一个图片矩阵,要求受试者尽快尽准确地进行按键反应:如果有靶刺激,按“/”键;如果没有靶刺激,按“Z”键。如果反应错误,会出现“嘀”的警示音。按键后,刺激消失,经过800 ms-1200 ms的随机间隔,进入下一个试次。每种面孔数量矩阵（即1、2、4、8或16张图片）均包含36个试次,其中靶刺激存在和靶刺激缺失各占50%（18个试次）。每个受试者均进行两个作业任务,一个任务是在中性面孔（干扰项）中寻找悲伤面孔（靶刺激）,一个任务是在中性面孔（干扰项）中寻找高兴面孔（靶刺激）。每个任务共包含180个试次（靶刺激存在和靶刺激缺失各有90个试次）,随机呈现。两个任务的顺序及反应键（手）在受试者中交叉平衡设计,两个任务之间休息1-2分钟。正式实验前先进行短暂练习,让受试者熟悉作业任务（练习阶段呈现的表情图片在正式试验时不会再出现）。结果研究一:糖尿病组MoCA的得分明显低于正常对照组,而这种整体认知能力障碍主要表现在注意、视空间、语言、抽象、延迟记忆等方面,尤其是对MoCA的注意测验项目,糖尿病组与正常对照组的差异更加明显,说明糖尿病患者的注意功能相对于正常人群存在更为严重的功能受损。在注意功能评定中,糖尿病组在倒背数字（DST）和符号数字转换测试（SDMT）的得分均显著低于正常对照组,提示糖尿病患者存在注意编码功能、视知觉和注意持续功能的受损;在连线测试中,糖尿病组的TMT-B得分比对照组显著增大,耗时更长,表明糖尿病组注意和执行功能的灵活性降低。研究二:注意网络测试（ANT）结果表明T2DM患者执行控制反应时间较正常对照组明显延长,说明T2DM患者执行控制网络的效率较低,但警觉网络效率、定向网络效率没有显著的组间差异。Pearson相关分析发现,患者的执行控制网络效率与病程、BMI指数、糖化血红蛋白、血清晚期糖基化终末产物（AGEs）均成负相关,与甘油三酯、胆固醇、低密度脂蛋白、收缩压、舒张压无明显相关性;警觉、定向网络效率与病程、甘油三酯、胆固醇、低密度脂蛋白、BMI指数、糖化血红蛋白、收缩压、舒张压、AGEs均无明显相关性。研究三:两组受试者均表现为串行的、系列的、自我终止的表情搜索,且均表现为负性表情搜索的速度更快、正确率更高,即负性注意偏好。正常组没有显著的靶刺激类型（缺失和存在）*表情特征（正性和负性）交互效应,表明其负性表情搜索优势,不仅依赖于靶刺激的快速识别,同时也有赖于对干扰项的快速抑制,而这两种机制的应用在正常对照组中可能是相似的。与对照组相比,糖尿病患者表情搜索的正确率更低、反应时更长,而且受面孔数量的影响更大,即搜索斜率更高,表明糖尿病患者存在严重的表情识别和搜索障碍。显著的靶刺激类型（缺失和存在）*表情特征（正性和负性）交互效应,提示糖尿病患者的表情搜索障碍一方面是由于表情识别障碍,另一方面则主要与糖尿病患者对干扰项的抑制速度更慢（特别是正性表情搜索时对干扰项的抑制速度）有关。结论1.糖尿病组存在明显的整体认知能力障碍,主要表现在注意、视空间、语言、抽象、延迟记忆等方面,而糖尿病患者的注意功能相对于正常人群存在更为严重的功能受损,特别是注意编码功能、注意持续功能以及注意执行功能的障碍。2.对于注意网络的功能组成,T2DM患者执行控制网络效率显著降低,但警觉、定向网络效率相对正常。患者的执行控制效率与病程、BMI指数、糖化血红蛋白、AGEs均成负相关。3.糖尿病患者存在严重的表情识别和搜索障碍,主要是由于糖尿病患者对干扰项的抑制速度（特别是正性表情搜索时的抑制速度）更慢导致的,进一步表明糖尿病患者存在解决冲突、抗干扰能力的注意功能（执行控制）缺陷。