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本文主要从以下几方面展开论述: 第一部分 利用ERP对比分析aMCI与健康受试者多维度认知功能电生理基础 背景:阿兹海默症(Alzheimer’s disease,AD)是一种以认知功能逐渐减退为特点的神经退行性病变,通常以记忆损害为最先主诉,而后扩展至多个认知域损害。ERP可以即时反映神经元活动,对于量化认知处理不同阶段的时间和出现顺序非常有用。 目的:应用事件相关电位(event-related potentials,ERP)探究aMCI多维度认知功能特征。 方法:对比分析遗忘型轻度认知功能损害(amnestic mild cognitive impairment,aMCI)受试者和健康对照(healthy controls,HC)认知范式(心理旋转、视空间工作记忆N-back、Stroop色词、Go/Nogo、面孔识别、条件-测试刺激范和听觉Oddball范式)中正确率(accuracy,ACC)和反应时(reaction time,RT)、诱发的ERP波形成分波幅和潜伏期,并采用标准化低分辨率电磁断层成像(standardizedlow-resolutionbrain electromagnetictomography analysis,sLORETA)进行溯源分析。 结果:(1)心理旋转范式中aMCI相对于HCACC降低、RT延长(p<0.05),左、右手刺激下中顶叶电极点P300波幅均降低(p<0.05)。(2)视空间工作记忆N-back范式中,aMCI相对于HC靶刺激下ACC降低、RT延长(p<0.05);中顶叶和顶叶电极点P300波幅降低(p<0.05);sLORETA结果显示aMCI较HC1-back vs0-back任务中P300时间窗内右侧顶上小叶脑激活增强(p<0.05)。(3)Stroop色词范式中,对于Fz电极点N450波幅,刺激类型(色词一致vs色词不一致)与组别交互效应显著(F(1,66)=412.0,p<0.001)。(4)Go/Nogo范式中,相对于HC,aMCI误报率增高、RT延长(p<0.05);额中线、中央中线和顶中线N200波幅降低(p<0.05);在非靶刺激下N200时间窗内,aMCI受试者相对于HC右侧内侧额叶脑激活升高(p<0.05)。(5)面孔识别范式中,HC和aMCI受试者额中线电极N170和P300波幅差异均无统计学意义。(6)条件-测试刺激范式中,HC和aMCI受试者中央中线电极P50和P300波幅差异均无统计学意义。(7)听觉Oddball范式中,HC和aMCI受试者额中线电极MMN和P300波幅差异均无统计学意义。 结论:aMCI受试者存在表象和工作记忆损害、执行功能损害,但感知觉无异常,非随意注意未出现损害。研究表明ERP对于aMCI的认知功能评价有一定价值。 第二部分 aMCI和健康受试者ERP成分的影响因素 背景:既往研究显示年龄、性别、携带载脂蛋白E(apolipoprotein E,APOE)ε4等位基因和认知储备(cognitive reserve,CR)是AD重要的影响因素。 目的:探究表象和工作记忆、执行功能、感知觉和非随意注意相关ERP波形成分的影响因素。 方法:(1)检测受试者APOE基因型,进行CR指数问卷;(2)提取受试者各范式诱发的ERP波形波峰波幅和潜伏期,分别在aMCI和HC受试者中以提取电极的波幅和潜伏期为因变量,以年龄、性别、CR、是否携带APOEε4为自变量,采用逐步回归分析法建立多元线性回归方程,确定各任务ERP成分的影响因素;(3)按照(2)结果对aMCI和HC受试者行为学和ERP波形成分波幅、潜伏期进行亚组分析。 结果:(1)HC中是否携带APOEε4与心理旋转范式左手、右手刺激下Pz电极点和视空间工作记忆N-back范式1-back任务CPz电极点P300波幅相关(心理旋转范式左手刺激下:r=-0.373,p=0.014;心理旋转范式右手刺激下:r=-0.391,p=0.009;视空间工作记忆N-back范式:r=-0.351,p=0.014)。(2)性别与面孔识别范式Fz电极点N170波幅、条件-测试刺激范式S1、S2刺激下FCz电极点P50波幅和听觉Oddball范式中新异刺激条件下Fz电极点MMN、P300波幅相关(面孔识别范式面孔刺激:r=-0.533,p=0.002;面孔识别范式非面孔刺激:r=-0.505,p=0.003;条件-测试刺激范式S1刺激:r=0.530,p<0.001;条件-测试刺激范式S2刺激:r=0.395,p=0.009;听觉Oddball范式MMN:r=-0.403,p=0.007;听觉Oddball范式P300:r=0.393,p=0.009)。亚组分析显示:(1)视空间工作记忆N-back范式中,HC和aMCI受试者中APOEε4等位基因携带者均较非携带者中顶叶和顶叶电极点P300波幅降低(p<0.05),sLORETA结果提示aMCI受试者APOEε4等位基因携带者较非携带者在1-back vs0-back任务中P300时间窗内右侧海马旁回脑激活增强(p<0.05)。(2)HC和aMCI受试者进行面孔识别范式时,相对于女性,面孔刺激和非面孔刺激下男性N170波幅降低、P300潜伏期延长(p<0.05),且sLORETA结果显示面孔刺激下,HC组男性较女性在N170和P300时间窗内分别出现右侧楔叶和右侧枕中回脑激活增强(p<0.05)。(3)HC和aMCI受试者进行条件-测试刺激范式时,相对于女性,条件刺激下男性P50波幅降低、测试刺激下P300波幅降低(p<0.05),但测试刺激波形(S2)与条件刺激波形(S1)比值波P50无性别差异,sLORETA结果显示aMCI组男性与女性相比在P50时间窗内右侧脑岛脑激活增加(p<0.05)。(4)听觉Oddball范式中,HC和aMCI受试者额中线电极MMN和P300波幅差异无统计学意义,但aMCI和HC组中男性均比女性P300波幅降低(p<0.05), sLORETA结果显示新异刺激vs标准刺激下,HC组男性较女性MMN时间窗内右侧中央后回脑激活降低(p<0.05)。 结论:APOEε4等位基因可能是工作记忆的重要影响因素,而性别可能对感知觉和非随意注意产生重要影响。