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目的:采用事件相关电位技术,通过多巴胺受体激动剂(溴隐亭)、拮抗剂(氟哌啶醇)以及去甲肾上腺素再摄取抑制剂(托莫西汀)、β受体拮抗剂(普奈洛尔)改变多巴胺、去甲肾上腺素系统功能,研究儿茶酚胺类神经递质对人脑信息变化监测处理动态过程的影响。
方法:实验分为两个部分。实验一:45名健康志愿者参加本实验。根据随机双盲组间平行对照的实验设计原则,受试者被随机分成三组,每组15人,分别给予氟哌啶醇(2mg)、溴隐亭(2.5mg)或安慰剂(淀粉)口服。服药后2小时开始事件相关电位(event-related potential,ERP)测试。ERP测试所应用的视觉刺激为同时具有颜色(红、黄、蓝)和形状(正方形、圆形、三角形)两种物理特征的平面图形。先后呈现的两张图片组成一个刺激对,分别命名为S1和S2。刺激对有四种类型:①S1和S2的颜色、形状均相同即无变化状态(C-S-)；②S1和S2的颜色相同,形状不同即形状变化状态(C-S+)；③S1和S2的颜色不同,形状相同即颜色变化状态(C+S-)；④S1和S2的颜色、形状均不同即双特征变化状态(C+S+)。各种类型的刺激对概率相等并在电脑屏幕上随机呈现。实验分为两个作业任务:任务1要求受试者只注意颜色特征,即判断S1和S2的颜色是否相同,并做出相应的按键反应,不管形状如何。任务2要求受试者只注意形状特征,即判断S1和S2的形状是否相同,并做出相应的按键反应,不管颜色如何。将刺激对类型与任务类型结合起来,归纳为四种状态即无变化状态、任务无关变化状态、任务相关变化状态及双特征变化状态。实验二:45名健康志愿者参加本实验。根据随机双盲组间平行对照的实验设计原则,受试者被随机分成三组,每组15人,分别给予托莫西汀(60mg),普奈洛尔(30mg)或安慰剂(淀粉)口服。服药后1.5小时开始ERP测试。ERP测试所用刺激及任务同实验一。
结果:①S2呈现后90-110 ms时间窗内,三种变化状态的刺激对在枕,后颞区引出了变化相关正波(change-related positivity,CRP)。双特征变化状态引出的CRP波幅最大且相当于两个单特征变化状态的CRP波幅之和。任务无关变化与任务相关变化状态的CRP波幅无差别。无论是作用于多巴胺系统的氟哌啶醇及溴隐亭还是作用于去甲肾上腺素系统的托莫西汀及普奈洛尔对CRP均无影响(p>0.05)。②在S2呈现后240-270 ms时间窗内,所有包含变化的刺激对均在额、中央区诱发出了N270。任务无关变化状态引出的N270波幅明显低于任务相关变化和双特征变化状态(p<0.05)。与安慰剂相比,溴隐亭使N270波幅显著降低(p<0.05),托莫西汀使N270波幅显著升高(p<0.05),氟哌啶醇和普奈洛尔对N270波幅没有影响(p>0.05)。
结论:人脑对信息变化的监测处理是认知控制功能的重要组成部分。信息变化的监测处理可分为不同的处理阶段并接受不同神经递质的调控。具体分为1)刺激呈现后90-110ms,视觉刺激变化引出的CRP反映了人脑对信息变化的早期监测处理,该阶段不受注意的调控,具有特征特异性。无论是作用于多巴胺系统还是去甲肾上腺素系统的药物对CRP的电压都没有影响,提示人脑对特征相关的信息变化的早期自动监测处理过程不受儿茶酚胺类神经递质影响。2)刺激呈现后240-270 ms,视觉信息变化引出的N270反映了人脑对信息变化的高级处理过程。该处理阶段与刺激特征无关即不具有特征特异性,反映了更加普遍的冲突的监测处理,并且受注意的调节。作用于多巴胺和去甲肾上腺素系统的药物都引起了N270波幅的改变,提示儿茶酚胺类神经递质参与调节更普遍的与特征无关的信息变化(冲突)的高级监测处理过程。