应用事件相关电位N400在39例失语症患者中的应用

申丽红 张 冰 赵俊鹏

1.河北联合大学外国语学院，河北唐山 063000；2.河北联合大学附属人民医院康复科，河北唐山 063000；

3.河北联合大学基础医学院，河北唐山 063000

N400 为语言认知事件相关电位 （event-related poten tial，ERP）中的负相波，多在250～500 ms 出现，但是在400 ms呈现最高峰，目前有研究认为其反映的是大脑皮层对语言的认知加工过程[1]。且近一阶段有较多学者已将N400 逐步应用于屈折语相关失语症的诊断和研究[2-3]，但对N400 在孤立语中的应用则少见报道。由于认知恢复在失语症患者的康复治疗中有着重要的意义， 因此本研究尝试探讨N400在母语是汉语的脑卒中后失语症患者临床康复治疗方面的意义。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选择2010 年3 月～2012 年8 月于河北联合大学附属医院住院治疗的脑卒中后失语症患者39 为失语组， 其中男27 例，女12 例，年龄45～72 岁，平均（60.4±9.1）岁，平均受教育年限（13.6±4.5）年。患病前语言功能均显示正常，其中皮质性失语26 例，皮质下失语13 例。 选择同期河北联合大学附属医院脑卒中后无失语症患者78 例为对照组，其中男57 例，女21 例，年龄47～70 岁，平均（57.7±8.9）岁，平均受教育年限（13.1±4.9）年。 进入本研究的所有患者或者其监护人均已签署知情同意书，且均为右利手，神志清楚，合作，均以汉语为母语，均在入院前可以说比较流利的普通话。 均已经排除其他神经系统器质性疾病，经检查其语言功能基本正常。 两组年龄、性别及受教育程度等一般资料差异无统计学意义（P > 0.05），具有可比性。

1.2 研究方法

参考周亮等[4]的研究予以设计施行，简述如下：120 对图片和汉语词汇组成本实验材料，启动刺激是图片，词汇视为目标刺激。 两次图片-汉语词汇的时间间隔设定为3 s。根据语义的差异区分为语义一致（匹配）和语义不一致（不匹配）。 每项陈列出60 个刺激序列。 首先在屏幕中央出现注视点“+”并持续500 ms，当被试者做好实验准备后再次间隔500 ms， 屏幕上显现图片作为对患者的启动刺激，并持续500 ms，内中的图片均为患者日常生活中患者经常接触的内容，图片大小设置为（15.2 cm×10.2 cm），颜色黑白色。 经刺激呈现间隔（SOA，约1000 ms）过后出现汉语词汇—即目标刺激，持续时间同样为500 ms，所列汉语词汇均为双字词组，白底黑字，显示在屏幕正中央，大小72 号，宋体。 失语组和对照组患者于语言功能检查后1 周内进行ERP N400 检查。 按照目前通用的10/20 国际脑电记录系统，记录电极分别被放置于受试者头皮的Fz、Pz、C3、C4 四点，FPz 接地，双侧耳垂为参考电极，各电极阻抗均低于5 Ω。经由Stim 2 软件对实验材料进行程序编程，通过视觉通道呈现给患者，患者被要求对启动刺激和目标刺激间的语义搭配是否合适进行按键选择（如患者认为语义匹配则按鼠标“左”键，认为语义不匹配则按“右”键）。 检查过程中用Neuroscan NuAmps2 放大器记录脑电波形， 滤波频宽为0.5～50.0 Hz。 检查中所采集的脑电波形进行单独的分析处理。 分析时程范围设定为目标刺激呈现前200 ms 到目标刺激呈现后1000 ms，并删除无效波形，然后分别将两类刺激波形叠加，求均值后即可得到头皮各点波形及差异波的“调和”波形图，差异波由ERP N400 的语义不匹配平均波与语义匹配平均波相减所得， 据此测量ERP N400 各点的潜伏期和波幅。

1.3 统计学方法

采用统计软件SPSS 17.0 对数据进行分析， 正态分布计量资料以均数±标准差（s）表示，两独立样本的计量资料采用u 检验；以P < 0.05 为差异有统计学意义。

2 结果

失语组及对照组患者均呈现出比较明显的负向波，且大都发生在受到目标刺激后300～500 ms 内。 失语组与对照组比较，潜伏期表现出较明显的时间延长迹象，波幅亦有增大改变。 失语组在Fz、Pz、C3、C4 的N400 潜伏期长于对照组，差异均有统计学意义（P < 0.05）；失语组在Fz、Pz、C3、C4 的N400 波幅高于对照组，差异均有统计学意义（P <0.05）。 见表1、2。

表1 N400 潜伏期时间比较（ms，s）

表1 N400 潜伏期时间比较（ms，s）

注：Fz、Pz、C3、C4 分别为按照10/20 国际脑电记录系统，记录电极放置于被试者头皮的四点。

失语组（n = 39）对照组（n = 78）u 值P 值435.2±51.0 375.5±32.6 7.67 0.00 426.1±42.8 375.6±36.9 6.61 0.00 427.9±49.8 363.9±34.8 8.07 0.00 416.8±47.6 372.3±35.7 5.66 0.00

3 讨论

N400 是语言认知事件相关电位中的一个具有独特特征的电活动模式，可在头皮被探测到，一般在受到刺激后400 ms 左右出现，可以观察到典型波形，峰值的浮动范围为250～500 ms。N400 是一个负向量，常把参考电极放置在乳突位置（背后骨质梁耳架）。 N400 本身并不是起副作用的指标，它仅仅是一个相对其他指标的负向偏转。

表2 N400 波幅比较（μv，s）

表2 N400 波幅比较（μv，s）

注：Fz、Pz、C3、C4 分别为按照10/20 国际脑电记录系统，记录电极放置于被试者头皮的四点。

失语组（n = 39）对照组（n = 78）u 值P 值3.0±1.9 1.7±0.8 5.19 0.00 2.8±1.4 1.9±0.9 3.59 0.00 3.1±1.5 1.7±0.8 4.34 0.00 2.7±1.3 1.9±0.9 3.59 0.00

N400 指标近年来已经被广泛应用于失语症相关的检查和研究[5]。 有学者证实，在某些方面ERP N400 指标不仅可以反映出失语症患者语言功能的损伤程度，还可以准确地评价失语症患者语句语义方面的缺陷[6]。 但此前研究大多集中在屈折语，阻碍了该研究结果向汉语的直接转换。

从研究结果可以看到，失语组和对照组患者均有明显的N400 效应出现，位置集中在顶部、颞部及枕部。 与对照组相比，失语组的N400 指标潜伏期表现出延长迹象，波幅亦有增大。 对于脑卒中后失语症患者，首要问题是评估当前自身的语言功能状况，从而针对语言功能的现有状况制订临床康复治疗计划[7]。 以往通常采用问卷检测或分项量表等形式为主的神经心理检查对失语症患者的语言状况进行评估，并以此为依据进行诊断[8]。 考虑到很多脑卒中后失语症患者往往是语言和运动功能同时受损，语言交流甚或行为举止均与常人不同，单纯依靠此类检查，其结果并不一定可靠[9]。 而作为神经电生理技术的临床应用，ERP N400 受干扰影响小，不受患者行为或交流障碍的限制，诊断精度可以达到毫秒甚至微秒级，从而有效地检测患者的语言认知状况。作为一种无创检查，目前ERP N400 已经被用来进行高级脑功能尤其是语言功能方面的检查[10-11]，还有学者将其试着用来进行阿尔茨海默病的早期诊断[12]。 因此很多学者对ERP N400 的普遍观点是， 大脑语言功能区的精细状态可以参考其波幅、潜伏期及头皮分布等电生理特征， 比如语言认知加工的难度可以其波幅表示，ERP N400 的潜伏期对应语言认知加工的进展， 头皮分布位置状况揭示出语言认知过程的脑内来源[13-16]。

综上所述， 对于脑卒中后失语症患者来说，ERP N400是极有诊断价值的神经电生理学指标，是反映脑卒中后失语症患者语言功能现状比较理想的客观指标，可作为一个可靠指标来评价脑卒中后失语症患者在语言功能方面的缺陷，应该大力推广其在脑卒中或脑外伤等可能伤及头部病症时候的语言评估。

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