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一、研究背景
阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease,AD)是老年期痴呆中最常见的一种,有家族遗传性和散发性两种。临床表现以进行性全面的认知功能衰退为基本特征,包括显著的智能、记忆衰退、定向障碍、日常生活能力减退与尚失、人格改变,并可出现妄想、抑郁等。以大脑皮质广泛的神经元丧失、神经元纤维缠结(neurofbrillary tangles,NFF)、老年斑(senile plaques)和神经元空泡样变性为基本病理特征。
随着老年人口的逐渐增多,AD日益受到世界各国的关注。近年来,对该病的病因学、发病机制研究在逐步深入,在神经生化、分子生物学方面的研究已取得一定进展,如AD的外源性基因治疗和细胞移植,载脂蛋白E4的基因表达与AD的关系,tau蛋白的病理来源及与AD的关系,神经肽Y基因多态性对学习与记忆的影响等。而神经递质与AD的病因及症状等相关研究越来越受到重视,特别是近来功能性磁共振成像(fMRI)的应用,为活体无创研究脑内生化变化提供了新的途径。但是由于其价格昂贵及操作较复杂,不便于推广。
神经递质与突触后膜的特异性受体结合,突触后神经元产生电位变化,所有神经元的电位变化传递到头皮整和后形成了脑电信号,这样脑电信号中隐含有神经递质的信息。我国专家对脑电信号的研究发现,脑内神经递质的活动与脑电中的超慢波有关,每一种递质与特定频率的超慢波有一对一的对应关系(密码关系)。目前已经破译了几种常见神经递质的密码(GABA,GLU,ACH,NE,5-HT及DA)。近期我国研究者通过我国首创的脑涨落图分析仪对脑电信号进行优势脑波提取、窗口设置、多重频谱分析等处理,从脑电波中提取出超慢波。进一步对超慢波进行谱系分析、功率谱分析和递质平衡情况分析而获得递质的活动参数的方法,开始活体研究脑病,已经取得了部分成果,其中包括早期的动物模型实验及其后期的人脑的在体检测。其价格相对较便宜,操作简单,可能更适合我国国情,便于较广泛的在活体上研究AD等脑部疾病。
二、研究目的
通过脑涨落图仪在无创条件下检测阿尔茨海默病(AD)病人脑神经递质变化特点,了解AD病人脑内神经递质的客观改变情况,结合AD病人的临床表现及国内外对AD的神经生化方面的研究成果,同时客观评价脑涨落图仪的临床应用价值。
三、实验对象
1、研究组
随机收集较合作的住院或门诊AD病人30例(控制干扰因素),符合ICD-10及DSM-IV的可能AD诊断标准(probable AD),均CT或MRI排除血管性痴呆等其他痴呆性疾病,允许可能合并如糖尿病、高血压及冠心病等,年龄59-86岁,平均73.5±6.6岁;
2、对照组
对照组36例,为59岁已上的正常老年人,同样允许可能合并如糖尿病、高血压及冠心病等情况,但均必须排除神经系统疾病及精神疾病,年龄59-88岁,平均69.9±8.2岁。
四、研究方法
白天采集30例AD病人的脑电功率信号,采集当天同时评定病人汉密尔顿抑郁量表(HAMD)、汉密尔顿焦虑量表(HAMA)、简明精神病量表(BPRS)、临床痴呆评定量表(CDR)、简易精神状况检查(MMSE)、Cohen-mansfield激越问卷(CMAI),了解痴呆病人的临床表现特点,如是否合并有抑郁、焦虑,精神病性症状、激越及痴呆严重程度等情况。与36例对照组老人脑电功率进行比较,根据脑电功率特点分析AD病人脑神经递质变化的特点,同时分析痴呆病人各神经递质功率等与量表评分间的相关性,判断脑涨落图仪检测神经递质的可行性。
五、统计学处理
实验数据以均数±标准差表示。两组间均数比较采用两独立样本的t检验,痴呆组神经递质及相关参数与量表之间的关联性用相关分析。数据采用SPSS12.0统计软件包分析,p<0.05表示有统计学差异。
六、实验结果
与对照组相比,痴呆组脑内如GABA、Glu、5-HT、Ach、NE、DA等神经递质均明显降低(P<0.05)。相对功率比较,痴呆组Glu相对功率明显高于对照组,其他神经递质相对功率未见有明显差异(p>0.05)。全脑功率及左右脑功率均显著降低(P<0.01),而相对熵值之间未见明显差异;
相关分析表明:5-HT及GABA与HAMA分数显著正相关(P<0.01),Ach兴奋性递质3及抑制性递质13则明显正相关(P<0.05);
GABA与MMSE评分明显正相关(P<0.05):5-HT及兴奋性递质3与激越问卷分显著正相关(P<0.01),GABA、Ach、兴奋性递质6、DA及抑制性递质13与激越分值均明显正相关(P<0.05);
相对NE与HAMD评分明显正相关(P<0.05),相对抑制性递质13与激越评分明显负相关(P<0.05);血管舒缩指数与HAMD评分明显正相关(P<0.05),右脑总功率与MMSE评分明显正相关(P<0.05),全脑及左右分区的脑功率与激越症状均有明显正相关(P<0.05)。
七、结论
1、痴呆病人脑内绝大多数神经递质功能降低,但GLU相对功能增强。
2、脑涨落图仪无创检测痴呆病人脑神经递质基本可行,脑涨落图仪技术在研究脑部科学方面值得推广。