汉语失语症患者的N400研究①

周亮，叶祥明，李厥宝，闻万顺

N400是事件相关电位(event-related potential,ERP)的一个内源性成分，为语言认知ERP中的一个负相波，反映了大脑皮层对语言的认知加工过程[1]。近年，N400已经逐步应用于失语症的检查和研究，但绝大部分都来自印欧语系的西文文字，以汉藏语系(汉语)为材料的相关研究比较少[2-3]。为此，本研究对汉语失语症患者进行神经心理学测评及ERPN400检查，揭示汉语失语症在N400潜伏期、波幅及头皮分布上的特征和规律，为脑卒中或脑外伤后语言障碍的诊断和语言功能评估提供客观可靠的参照标准。

1 资料与方法

1.1 一般资料 失语组(n=23)：均为2009年1月1日～2011年12月31日于本院康复科住院治疗的失语症患者，其中男性13例，女性10例；年龄41～69岁，平均(55.8±7.2)岁；受教育(10.1±3.6)年。病前语言功能正常。根据西方失语症成套测验(Western Aphasia Battery,WAB)诊断标准[4]，失语商(aphasia quotient,AQ)<93.8分，其中皮质性失语12例，皮质下失语11例。

对照组(n=20)：均为同期于本院健康体检志愿者，其中男性11例，女性9例；年龄45～68岁，平均(55.1±5.9)岁；受教育(11.1±4.2)年。均无器质性脑部疾病，语言功能检查正常。

所有被试母语均为汉语，右利手，神志清楚、合作，排除视力、听力障碍者及精神障碍者。

两组性别、年龄、受教育程度无显著性差异(P>0.05)。

1.2 实验材料 实验材料由120对图片和汉语词汇组成，图片为启动刺激，词汇为目标刺激。根据语义不同分为：语义一致(匹配)和语义不一致(不匹配)。实验中每项各有60个刺激序列。图片来源于对康复科住院患者、家属及陪护进行问卷调查、整理后获得，均为日常生活中所熟悉的内容，大小为6英寸(15.2×10.2 cm)，黑白色。汉语词汇均为双字词，白底黑字，在显示屏幕中央呈现，72号宋体字。

对于每对刺激序列，首先在显示器屏幕中央呈现注视点“+”500 ms，提示被试做好实验准备。在500 ms时间间隔后，屏幕上呈现启动刺激(图片)，持续时间500 ms；经过1000 ms时间间隔(刺激呈现间隔，stimulus onset asynchrony,SOA)后呈现目标刺激(词汇)，持续时间亦为500 ms。相邻启动刺激-目标刺激的时间间隔为3 s。

1.3 研究方法

1.3.1 语言功能检查 WAB[4]：该测验主要用于失语症分类诊断及严重程度评估。言语部分由自发言语、听理解、复述和命名4项子测试构成。自发言语包括信息量和流畅性两部分，反映患者的一般言语状况；听理解包括是/否问题、听词辨认和连续指令3个部分；复述包括15个条目，字数为2～10个字；命名能力包括物品命名、列名、完成句子和反应性命名4个部分。每项子测试的得分进行折算后计算AQ，AQ<93.8分可以诊断为失语症。

1.3.2 N400检查 被试于语言功能检查后1周内进行N400检查。按照10/20国际脑电记录系统，记录电极置于被试者头皮Fz、Pz、C3、C4四点，FPz接地，参考电极为双侧耳垂，各电极阻抗不超过5 kΩ。实验材料由Stim 2软件编程，通过视觉通道呈现，要求被试对启动刺激(图片)和目标刺激(词汇)之间的语义搭配进行按键选择(语义匹配按鼠标器“左”键，不匹配则按“右”键)。测验过程中采用Neuroscan NuAmps 2放大器记录脑电波形，滤波频宽为0.5～50 Hz。

采集的脑电在离线条件下进行分析处理。分析时程从目标刺激呈现前200 ms至目标刺激呈现后1000 ms，删除眼动或其他原因引起波幅超过75μV的波形，然后分别将两类刺激波形进行叠加、平均得到头皮各点波形及差异波的平均波形图，测量N400差异波各点潜伏期和波幅。差异波由语义不匹配的N400总平均波与语义匹配的N400总平均波相减获得。差异波潜伏期和波幅的判定与常规ERP波形的判定相同。

1.4 统计学分析 采用SPSS 13.0统计软件分析实验数据，所有数据均以(xˉ±s)表示，组间比较采用单因素方差分析(ANOVA)，语言功能与N400之间关系采用Pearson相关分析，显著性水平α=0.05。

2 结果

2.1 语言功能 失语组在WAB子项自发言语(信息量和流畅度)、听理解、复述及命名能力均明显受损。见表1。23例患者平均AQ值为(55.68±14.29)。

2.2 N400潜伏期、波幅 两组受试者在目标刺激呈现后300～500 ms时间窗内均呈现出明显的负向波，且失语组各点潜伏期较对照组明显延长，波幅较对照组明显增大。见表2。

表1 两组WAB结果比较

表2 两组N400潜伏期、波幅比较

2.3 N400与语言功能相关性分析 Pearson相关分析显示，在失语症患者中，N400潜伏期(r=-0.553,P=0.000)、波幅(r=-0.628,P=0.000)与AQ值具有显著相关性，即失语症患者AQ值越小，N400潜伏期越长，波幅也越高。同时，WAB子项中命名分值越低，N400波幅越大，两者也具有显著相关性(r=-0.372,P=0.001)。

3 讨论

对于失语症患者来说，首先需要解决的问题是对残存语言功能进行评估，然后根据功能评估结果指导康复训练[5]。长期以来，失语症评估主要采用分项量表或测验形式的神经心理学检查方法，确定失语症的诊断、分类以及治疗措施[6]。但绝大多数失语症会出现语言和运动功能同时受损，患者行为和/或交流能力减弱，单纯依靠神经心理学检查对失语症进行分型并评估语言功能困难重重，检查结果也不十分可靠。随着神经电生理技术的兴起，ERPN400作为一种无损伤检查方法，不受患者是否存在行为或交流障碍影响，可以展现大脑神经细胞在单位时间为毫秒级甚至微秒级的动态认知过程，能够可靠、有效地监测语言认知过程，越来越多应用于高级脑功能尤其是语言功能的检查和研究[7-8]。通常，N400波幅、潜伏期及头皮分布特征等可以用于描述大脑语言精细加工过程，波幅显示大脑语言认知加工的难易程度，潜伏期反映语言认知加工的时间进程，头皮分布特征可以表明语言认知过程的脑内源[9-10]。

国外学者近年已将N400广泛应用于语言障碍尤其是失语症的检查和研究。研究表明，N400能客观反映失语症语言功能障碍的严重程度，并可作为临床评价失语症患者语句语义缺陷的可靠指标[11-13]。由于英语属于拼音文字，从字形到字音的转换存在特定的规则。与英文不同，汉语为象形表义文字，组字规则灵活，音形义之间既有一定联系，又有相对独立性，这意味着不能将对于英语的研究成果直接应用到汉语上，但国内对汉语失语症患者N400的研究尚未见类似报道。本研究发现，失语症患者和正常被试在颞、顶、枕部均诱发出现明显的N400效应，但失语症患者N400潜伏期延长、波幅增大，并与失语症的严重程度相关联。研究还发现，失语症患者命名能力受损越明显，N400波幅越大。因此，N400能客观反映汉语失语症语言功能障碍的程度，其波幅和波形可作为临床评价汉语失语症患者语句语义缺陷的可靠指标，可用于脑卒中或外伤后语言功能的评估，其结果与传统神经心理学测试结果相关。

综上所述，N400检测是汉语失语症除神经心理学检查之外很有价值的神经电生理指标，为汉语失语症诊断和评估提供一种直接、客观的检查方法。神经电生理技术与神经心理学检查方法相互结合，可以提高汉语失语症疾病诊断、语言评估和预后判断的效率和质量，也符合失语症检查多样化、系统化以及标准化发展的趋势。

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