青年高血压患者注意功能事件相关电位的研究

石晶，司翠平，张凤，闫中瑞

·论著·

青年高血压患者注意功能事件相关电位的研究

石晶，司翠平，张凤，闫中瑞

目的 探讨青年高血压患者视觉注意功能障碍的特点及神经机制。方法 采用Oddball范式对24例原发性青年高血压患者(高血压组)和23例正常对照者(正常对照组)的事件相关电位(ERP)成分进行检测，并对所有受试者采用MMSE进行认知功能评估。结果 高血压组MMSE评分显著低于正常对照组(t=-10.36，P<0.05)。N2平均波幅电极位之间主效应有显著性差异(P<0.01)，表现为显著的额区分布。高血压组P3a及P3b的平均波幅较正常对照组显著减小(均P<0.05)。高血压组顶区PZ P3a波幅较正常对照组波幅显著下降(P<0.05)，两组间前额部FZ及中央区CZ差异无统计学意义。高血压组与正常对照组间P3a、P3b各位置潜伏期差异均无统计学意义。MMSE评分与P3b波幅呈正相关(r=0.61，P=0.05)，与P3a波幅无关(r=0.19，P>0.05)。结论 青年高血压患者视觉注意已经受到损害，视觉P300可作为早期识别青年高血压患者存在的注意功能损害的客观指标。

青年；高血压；视觉；注意障碍；事件相关电位

随着高血压发病的逐渐年轻化，青年高血压患病率不断增加。大量研究[1-3]已经证实，中老年高血压患者存在认知功能障碍。近年，有学者认为不仅老年高血压会引起认知功能障碍，青年期高血压同样会引起特定的认知功能损害[4]。既往研究[4-5]发现，青年高血压患者的注意及记忆功能已经受到损害。注意由非随意注意与随意注意两部分组成。随意注意指的是有预定的、需要意志努力的自上而下的主动注意。非随意注意是机体遇到突发新异刺激时的朝向反应，是自下而上的刺激驱动的自动加工过程，使机体及时觉知突发事件，及时采取措施，对于人们有保护意义。事件相关电位(ERP)成分中P300与注意功能密切相关[6-7]，P300包括P3a及P3b。目前国内采用视觉P300对青年高血压患者认知功能改变进行评估的研究非常少，本研究采用视觉Oddballe实验范式，应用ERPs成分P300就青年期高血压对视觉注意的影响及其神经机制进行研究。

1 对象与方法

1.1 对象 (1)高血压组：选取2014年9～12月于本院就诊的24例青年高血压患者(2周内未使用降压药物)，均符合《中国高血压防治指南2010》[8]的原发性高血压诊断标准。男12例，女12例；年龄23～44岁，平均(39.25±4.06)岁；受教育年限(11.00±3.03)年。(2)正常对照组：系同期健康体检的23名血压正常者，男11名，女12名；年龄23～44岁，平均(37.78±3.64)岁，受教育年限(9.64±3.85)年。所有受试者文化程度均为初中或以上，视力(或校正视力)及色觉均正常，右利手。颈部血管超声和TCD检查证实无颅内血管中重度狭窄。排除脑卒中、继发性高血压、帕金森病、颅脑外伤、老年痴呆症、睡眠呼吸暂停综合征、颅脑肿瘤、有精神疾病或精神疾病家族史、糖尿病、有药物或酒精依赖的患者。两组患者年龄、性别和受教育程度差异均无统计学意义(均P<0.05)，具有可比性。本研究得到医院伦理委员会的批准，所有被试者均签署知情同意书。

1.2 方法

1.2.1 神经心理学检查 高血压患者于就诊当日，健康对照者于体检日采用张明园1989年修订的MMSE版本进行认知功能评估。MMSE总分为30分，依据文化程度不同划出界限分：文盲为17分，小学为20分，中学及以上为24分；小于划界分的为存在认知损害。

1.2.2 视觉注意的检查 高血压患者于就诊当日，健康对照者于体检日应用视觉Oddballe实验范式进行检查。采用Neuroscan ScanLT Amplifier 系统记录脑电数据，应用国际标准10-20系统电极放置电极，佩戴40导Ag/Agcl电极帽。以鼻尖作为参考，前额接地，记录双眼外眦处的水平眼电(HEOG)及左眼上下的垂直眼电(VEOG)，带通滤波为0.01～200 Hz，采样率1000 Hz，头皮和电极接触电阻均<5 kΩ。采用Scan 4.5 软件将原始脑电数据转换为双侧乳突参考，校正实验中眨眼产生的眼电。采用Epoch对刺激前后200～1000 ms的脑电进行分段，根据刺激前200 ms对数据进行基线校正，伪迹即波幅超过 100 μV者，在叠加中被自动剔除。叠加平均视觉刺激所诱发的脑电，对得到的ERPs波形进行30 Hz低通无相移数字滤波。依据ERPs总平均波形图及研究目的，选取F3/FZ/F4、C3/CZ/C4、P3/PZ/P4九个电极分别进行N2、P3a、P3b波幅和潜伏期的测量。刺激材料选用较大的圆盘(靶刺激)、较小的圆盘(标准刺激)及棋盘格(新异刺激)，概率分别为10%、80%、10%。在较大圆盘(靶刺激)呈现时，被试者对其进行计数，忽略其他刺激。视觉刺激间隔(ISI)为800 ms，呈现时间200 ms，靶刺激叠加次数为60次。

1.2.3 统计学方法 采用SPSS 13软件进行统计学分析。对视觉刺激成功诱发出的ERPs成分N2、P3a、P3b的波幅和潜伏期进行组别(高血压组、正常对照组)×电极位置(F3/FZ/F4、C3/CZ/C4、P3/PZ/P4)×脑区(左、中、右)三因素重复测量方差分析，P值采用Greenhouse-Geisser法矫正。视觉P300波幅及P300潜伏期与MMSE的相关性采用Pearson进行相关性分析，Two-tailed检验，以P<0.05为差异有统计学意义。

2 结 果

2.1 高血压组与正常对照组MMSE评分的比较 高血压组MMSE评分[(25.92±1.25)]显著低于正常对照组[(29.00±0.74)](t=-10.36，P<0.05)。

2.2 两组间视觉新异刺激ERPs结果的比较 所有被试者均诱发出明显的N2和P3a成分，N2的时间窗约为200～300 ms，P3a的时间窗约为300～400 ms。高血压组及正常对照组N2均以额-中央区分布为主。

2.2.1 视觉新异刺激N2波形结果 N2平均波幅电极位置间主效应有显著性差异[FZ：(-4.21±0.51) μV，CZ ：(-3.41±0.42)μV，PZ：(-2.19±0.43)μV，F(2,45)=9.01，P<0.01]，Fz位置[(-4.21±0.51) μV]N2波幅最大，由前向后逐渐减小，表现为显著的额区分布。高血压组N2波幅[(-3.40±0.51) μV]与正常对照组[(-3.15±0.52) μV]组别间主效应差异无统计学意义(F(1,45)=0.12，P>0.05)。

2.2.2 视觉新异刺激P3a波形结果 见表1。高血压组P3a的平均波幅较正常对照组显著减小(F=4.88，P<0.05)，电极位置与组别的交互作用有边缘显著性[F(1,45)=3.22，P=0.07]。高血压组顶区PZ P3a波幅较正常对照组下降更为明显(F=10.23，P<0.05)，两组间前额部FZ及中央区CZ差异无统计学意义。高血压组与正常对照组间P3a平均及各位置潜伏期差异均无统计学意义。

2.3 两组间视觉靶刺激ERPs结果的比较 见表2。两组被试者在200～300 ms、300～500 ms时间窗内分别诱发出明显的P3b成分，主要分布于中线附近。高血压组P3b平均波幅较正常对照组显著降低(P<0.05)，电极位置与组别交互作用存在边缘显著性(F=3.22，P=0.07)。与正常对照组比较，高血压组PZ P3b波幅显著下降(F=10.19，P<0.05)，FZ及CZ波幅差异无统计学意义。正常对照组P3波幅由前向后逐渐增大，其中以顶区位置P3b的波幅最大。正常对照组与高血压组间P3b平均及各位置潜伏期差异无统计学意义，P3b潜伏期电极位置间主效应及电极位置与组别的交互作用均无统计学意义。

表1 高血压组与正常对照组P3a波幅及潜伏期比较(x±s)组别波幅(μV)平均波幅FZCZPZ潜伏期(ms)平均波幅FZCZPZ高血压组(n=24)4.19±0.624.24±0.804.62±0.663.71±0.67376.54±7.19382.08±8.23378.73±7.97368.80±8.48正常对照组(n=23)6.14±0.635.06±0.826.61±0.686.75±0.68362.27±7.03363.94±8.05363.86±7.79359.00±8.29F值4.880.514.4010.232.012.481.780.68P值<0.05>0.05>0.05<0.05>0.05>0.05>0.05>0.05

表2 高血压组与正常对照组P3b波幅及潜伏期比较(x±s)组别波幅(μV)平均波幅FZCZPZ潜伏期(ms)平均波幅FZCZPZ高血压组(n=24)4.09±0.594.20±0.764.59±0.603.68±0.64401.31±6.27388.19±8.91408.83±7.29411.11±8.73正常对照组(n=23)6.10±0.595.00±0.786.47±0.636.69±0.63391.34±6.13384.00±9.11394.30±7.13391.54±8.54F值4.730.494.0110.191.290.112.032.57P<0.05>0.05>0.05<0.05>0.05>0.05>0.05>0.05

2.4 MMSE评分与P3a、P3b波幅的相关性分析 MMSE评分与视觉新异刺激P3b波幅存在正相关性(r=0.61，P=0.05)，与视觉P3a波幅无显著相关性(r=0.19，P>0.05)。

3 讨 论

高血压是认知功能(注意、记忆、定向力、执行等功能)损害的重要危险因素[1-3]。研究[9]证实原发性青年高血压患者靶器官受到损害，以注意及执行功能损害最明显。有研究[10]表明，服用抗高血压药物后，青年高血压导致的认知功能损害可以得到改善，说明青年期高血压引起的认知功能损害早期预防、干预是有效的，但青年高血压患者服药依从性差[11]。所以，对青年高血压患者进行认知干预，指导患者了解高血压的相关知识，针对患者的认知误区进行重点指导，尽早评估、识别青年高血压患者潜在认知功能损害，并及时进行临床干预，对改善患者的预后具有积极作用。目前，对临床认知功能的检查多以量表问卷的方式调查，主观因素容易影响测量结果，信效度较低，且不能时时监测认知过程。ERPs是在EEG的基础上针对特定事件提纯的脑电信号，可以达到毫秒级的时间分辨率，能连续、精确地测量大脑对刺激信息的加工过程，作为一种独特的方法广泛应用于神经科学及临床研究[12]。P300是公认的与注意过程密切相关的ERPs成分[6-7]，能够反映大脑注意能力的高低，潜伏期反映刺激的分类速度，波幅越高，潜伏期越短，注意认知功能越好。

青年高血压患者主要是前额叶非随意注意能力的损害[13]。新异刺激诱发的P3a主要反映了非随意注意能力，前额叶在非随意注意中发挥重要作用。本研究结果发现，与正常对照组相比，青年高血压患者视觉P3a平均波幅显著降低(P<0.05)。表明青年高血压患者的脑区视觉注意加工过程已经受到损害，对于突发事件觉察、识别能力下降。青年高血压组P3a平均及各位置潜伏期与正常对照组比较，差异无统计学意义，考虑与选取被试者例数少有关，下一步将继续增加样本量。高血压患者视觉P3b波幅较正常对照组显著减小，且在顶区P3b波幅下降最显著，提示青年高血压患者注意加工功能受损，视觉随意注意能力发生障碍。与之前青年高血压导致注意功能障碍的结论一致[14]。P300潜伏期为识别高血压患者潜在的认知功能障碍的敏感指标[15]。早在1978年，Goodin等[16]采用听觉事件相关电位对认知功能进行评估发现，认知功能障碍患者的P300的潜伏期较正常对照组明显延长。近年，也有学者[14]采用听觉P300对无症状性青年高血压患者的认知功能进行研究发现，无症状青年高血压患者的P300的潜伏期明显延长。有研究[17]表明，青年高血压患者工作记忆广度与P300的潜伏期呈负相关性，即被试患者的工作记忆水平越高，P300的潜伏期就越短。P300潜伏期与认知功能和脑神经机制有关，反映了与认知发展相联系的神经心理变化。本研究显示，青年高血压组较正常对照组P300潜伏期间差异均无统计学意义，考虑可能与被试者数量、不同的实验任务等的因素有关。目前，多采用MMSE对高血压患者的认知功能进行评估。研究[18]显示，MMSE得分与认知功能评分成负相关性。Power等[12]采用MMSE对高血压患者认知功能进行评估显示，高血压与认知功能呈负相关性，患者血压越高，认知功能得分越低，表明高血压是导致认知功能下降的危险因素。Lande等[4]采用韦氏智力量表对青少年高血压患者进行认知功能评估发现，与正常对照组相比，青年高血压组神经认知功能低，特别是注意力下降更明显。本研究结果显示，与正常对照组相比，青年高血压组MMSE得分明显降低(P<0.05)，与上述结论一致。进一步对视觉P3b及P3a波幅与MMSE之间的关系进行研究发现，P3b波幅与MMSE呈正相关，即视觉P3b可作为早期对青年高血压患者随意注意功能进行评估的客观依据。

目前，大量学者已经对中老年高血压对认知功能障碍的影响进行了研究，关于青年高血压对认知功能影响的研究非常少，且青年高血压对认知功能的影响机制尚不明确，本研究采用ERP研究发现，青年高血压患者存在注意及记忆功能损害，对突发事件的觉察、反应及积极应对能力均降低。ERPs成分P300可作为早期对青年高血压注意功能评估的客观神经生理学指标。本研究将增加受试者样本数量，以便深入探讨青年高血压的年龄、病程、分级等因素对认知变化的影响。

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Event-related potentials study of visual attention in adolescent patients with hypertension

SHIJing,SICui-ping,ZhangFeng,etal.

DepartmentofNeurology,JiningNO.1People’sHospital,Jining272000,China

Objective To investigate the characteristics and neural mechanisms of visual attention dysfunction in adolescent patients with hypertension. Methods Visual Oddball pattern was adopted to analyze event-related potentials (ERPs) components of 24 essential adolescent hypertensives (hypertension group) and 23 normal controls (normal control group), and all the adolescent participants were submitted to cognitive assessment by MMSE. Results Compared with normal control group, the MMSE score of hypertension group was significantly decreased (t=-10.36,P<0.05). The amplitude of N2 was significant difference in different sites, particularly at frontal sites (P<0.01). The amplitude of P3a, P3b of hypertension group was significantly decreased than normal control group (allP<0.05). The amplitude of P3a at parietal sites of hypertension group was significantly decreased than that of normal control group (P<0.05). There was no significant difference in the amplitude of P3a between hypertension group and normal control group at frontal sites and central sites. There was no significant difference in the latency of P3a, P3b between hypertension group and normal control group at all the sites. The amplitude of visual P3b was positively correlated with MMSE scores (r=0.61，P=0.05). And the amplitude of visual P3a had no significant correlation with MMSE scores (r=0.19，P>0.05). Conclusions The abilities of attention is damaged in adolescent patients with hypertensives. Visual P300 for clinical early identification of attention impairment in patients with hypertension provides more objective neurophysiological.

adolescent；hypertension；visual; attention impairment；event-related potentials

山东省科学发展计划(2008GG30002058)

272000济宁市第一人民医院神经内科

闫中瑞

R544.1

A

1004-1648(2017)01-0009-04

2015-12-02

2016-03-13)