刘紫阳,侯俊林,刘 永,张振强,詹向红**
(1.河南中医药大学中医学院 郑州 450046;2.河南中医药大学医学院 郑州 450046;3.河南省中西医结合防治脑认知疾病工程技术研究中心、郑州市中西医结合防治脑认知疾病重点实验室 郑州 450046;4.河南中医药大学中医药科学院 郑州 450046)
轻度认知功能障碍(Mild Cognitive Impairment,MCI)被定义为是大脑认知功能损伤但又尚未达到痴呆标准的一个中间状态,在我国60岁以上老年人群中总患病率约为15%[1]。研究发现MCI患者转化为老年性痴呆(Alzheimer′s disease,AD)的机率要比正常人群高30倍以上[2]。其中遗忘型(amnesic-MCI,aMCI)是发展成AD的主要类型。AD一旦形成目前尚无治愈的办法,将给社会和家庭带来沉重的经济和心理负担。故从AD临床前期MCI阶段进行干预对延缓大脑加速衰老具有重要的意义。
目前对于MCI的研究主要集中在早期诊断方面,先前对MCI的筛查主要是结合一系列神经行为学量表如蒙特利尔、简易精神状态及日常行为等量表综合进行判定。随着神经影像技术的迅速发展,这种无创、可视化的技术被推荐纳入MCI的诊断标准中,功能磁共振系列技术就是其中主要的一种,多种方法结合使用成为提高MCI识别诊断的共性认识[3]。而对于MCI的治疗,美国神经病学学会最新指南指出,目前尚没有高质量证据支持有治疗MCI的药物,但是推荐对MCI危险因素如抑郁症、睡眠障碍等进行防治,是控制MCI的第一步[4]。中医药以其整体观,辨证论治为特色,在延缓衰老方面非常有优势。经过近些年研究,本课题组发现长期负性情绪与认知功能加速衰退有密切关系[5-6],结合中医“情志内伤”及“肝主疏泄,调畅情志”理论,我们首先提出:长期负性情绪积累是诱发aMCI的主要病因;肝失疏泄,气血代谢失常,五脏六腑清阳之气失荣于脑是aMCI发生的主要病机。因肝气郁结是肝失疏泄的主要证侯之一,本课题将长达6个月以上肝气郁结aMCI作为研究对象,结合中医治未病理论,通过疏肝理气、健脾和胃的逍遥丸进行干预,同时借助无创性、高空间分辨率的神经影像学技术—静息态功能磁共振(resting-state functional MRI,rfMRI)技术方法探讨中医辨证治疗长期负性情绪积累肝郁aMCI的疗效及神经机制。
轻度认知功能障碍(MCI)判定标准采用的是欧洲AD协会标准[7]:①从患者本人或其随从家庭成员处收集到关于认知抱怨的信息;②在过去1年里患者或周围知情人士汇报具有认知功能衰退的表现;③记忆和/或者其它认知域的损害经临床评估证实;④认知功能损伤但是对日常生活尚未造成受严重损害;⑤尚未达到痴呆诊断标准。记忆认知域专项检测运用的是第四版韦氏成人记忆量表(Wechsler Memory Scale IV,WMS-IV)。
肝气郁结证:参考第九版《中医诊断学》[8],提取相关症状制作肝气郁结评定测量表,具体判断准则为:“抑郁太息”或“胸胁、乳房、少腹胀痛”作为必备症状,其它如“咽部梗阻感”“痛经、月经不调(限女性)”纳差、便溏、腹胀、神疲体倦等脾虚症状至少具备一条。每项症状根据严重程度分为4级,每增加1级积分增加1分,总得分≥6分者,可判定为肝气郁结证。
年龄46-65岁,右利手,无精神病障碍史,视听言语等功能正常,近期无服用影响认知功能药物史;若被试受教育年限>12年则按蒙特利尔(Montreal Cognitive Assessment,MoCA)得分<26分为纳入标准,否则MoCA减1分进行校正;简易智力状态量表(Minimental State Examination,MMSE)中学(及)以上学历按>24分为纳入标准,否则以>20分为纳入标准;日常生活活动能力量表(Activities of daily living,ADL)<26分;WMS-IV总记忆商量表分小于常模1.5个标准差。
①幽闭恐惧症者;②焦虑、抑郁、意识障碍状态、智力低下等精神类疾病;③脑部肿瘤;④癫痫患者;⑤其它疾病涉及严重损伤大脑认知功能的。
本研究方案由河南中医药大学第一附属医院伦理委员会批准通过。被试来源于2017年6月至2018年12月郑州市社凤凰路、陇海路等社区。按年龄、性别、教育程度进行匹配,最终入正常对照组19名,肝郁aMCI治疗组20名,非治疗组19名。其中在r-fMRI预处理过程中正常组与非治疗组各有1名男士、治疗组有2位女士头动达到数据剔除标准,最终各组分别有18人(均为男性4人,女14人)取得检测完结。
磁共振成像系统3.0T Signa HDxt、头颅8通道线圈、韦氏成人记忆测试工作站等。
正常组与aMCI非治疗组不做任何干预;肝郁aMCI治疗组给予口服逍遥丸(宛西制药,国药准字:Z41021831)。服用方法:8粒/次,一日三次,连服12周。期间定期电话回访,了解被试情况并督促按时服药。对两组aMCI均履行MCI健康防治教育义务。
正常组、治疗组与非治疗组分别以3个月为界,3个月前后各做一次MoCA认知功能行为学量表、肝气郁结症状评定以及脑静息态功能磁共振扫描。
在进行功能连接磁共振数据采集过程中,固定被试头部、塞耳。给予被试扫描过程中尽量保持大脑清醒、放空状态,躯体保持相对固定状态指令。
磁共振采集参数[9],T1结构像:视野角Field of View(FOV)=256*256 mm2,翻转角Flip Angle(FA)=9°,3D FSPGR序列,轴位162层,Time of Repetition(TR)5.5 ms,Time of Echo(TE)1.7 ms,层厚=1 mm。
功能像参数:FOV=225*225 mm2,FA=90°,层厚=3.5 mm,轴位层数(Axial view)32,层间距0.7 mm,TR 2 s,TE 30 ms,Matrix=64×64。
使用工具主要包括视图预览软件Mricron、处理统计分析软件Statistical Parametric Mapping Version12(spm12)(https://www.fil.ion.ucl.ac.uk/spm/software/download/)、MatlabR2013a平台以及MRIConvert格式转换软件等。
主要步骤包括:
①DICOM向NIfTI.nii文件转换;②时间层矫正(Slice Timing);③头动矫正(Realign);④一步配准空间标准化;⑤6 mm半高全宽空间平滑;⑥去线性趋势;⑦0.01-0.08 HZ低频滤波处理;⑧回归协变量
依据与记忆等认知关系密切的大脑功能结构研究[10],本课题将种子区选定为左右两内侧前额叶、海马与扣带回皮层(分为前、中、后三部)区域,将这些区域分别与全脑其它部位体素做功能连接分析,体素分析采用FWE团块(P<0.05)校正法。
1)方案1:选取PLC为控制器传递控制信号,以电动机的驱动源,驱动拉杆机构实现口径调节,齿轮传动实现旋转调节,并通过滑移小车在导轨上运动实现前后位移调节。
经χ2/ANOVA检验后,三组被试性别、受教育年限、年龄差异均无统计学意义(P>0.05)(表1)。
表1 研究对象基线信息比较
aMCI治疗组与非治疗组3个月前肝郁症状积分均在6分以上,高于正常组;视空间/执行、注意、抽象能力、延迟回忆、MoCA总分5项较正常组显著降低(P<0.05),治疗组与非治疗两组间各项指标未见显著差异(表2)。治疗组与非治疗组肝郁积分较3个月前明显下降(P<0.05)(表3)。
表2 治疗组与正常组、对照组干预前行为学得分比较
表3 治疗组与正常组、对照组干预前后肝郁积分比较
3个月后,治疗组与非治疗组两组认知功能均得到显著提升的包括注意、抽象与延迟回忆能力(P<0.05);只有治疗组显著升高的是MoCA总体认知功能(P<0.05);出现显著下降的是非治疗组的命名功能(%与治疗组相比,P<0.05)和语言功能(#与正常组相比,P<0.05)(表4)。
表4 治疗组与正常组、对照组干预后行为学得分比较
3个月后,治疗组以左海马为种子区与大脑右梭状回、右距状裂周围皮层、右舌状回的功能连接显著强于未治疗组(P<0.05,FWE团块校正);未发现功能连接继续下降脑区(图1)。
图1 治疗组较非治疗组以左海马为种子区全脑功能连接差异激活图(3个月后)
左海马种子区FC与MoCA各认知域得分相关性分析见表5,左海马种子区FC与延迟回忆积分相关性散点图见图2。
图2 左海马种子区FC与延迟回忆积分相关性散点图
表5 左海马种子区FC与MoCA各认知域得分相关性分析
负性情绪是焦虑、抑郁、愤怒等不良情绪的统称。偶发的、适度的负性情绪能唤醒机体产生警惕和防御心理,属于正常心理的范畴。但如果负性情绪持久而强烈存在,则可对机体的心理,甚至躯体造成不良影响。研究发现负性情绪可直接影响大脑的认知功能[17]。詹向红[18]等发现长期负性情绪应激能够降低环腺苷酸反应元件结合蛋白(CREB)介导的脑源性神经生长因子(BDNF)的表达,进而加速记忆学习等认知功能损伤。Li等[19]发现长期伴有焦虑症MCI患者发展成AD的速度相对于正常衰老要更快。故长期负性情绪是一种被低估了的危险因素[20]。但是,从缓解不良情绪进而干预缓解脑老化加速的研究并不多见。
在临床实践中,由长期负性情绪应激导致肝气郁结的状态非常常见。国医大师王永炎曾将肝气郁结证作为健忘病的主要证型之一[21]。陈士铎在《辨证录》中认为“肝气之郁”是健忘的起始因素。结合“见肝之病,知肝传脾,当先实脾”的“治未病”思想,我们选用疏肝理气兼健脾养血之逍遥丸对肝气郁结型aMCI进行治疗,试探析逍遥丸干预长期负性情绪累积肝气郁结aMCI的疗效及神经机制。逍遥丸主要化学活性成分包括柴胡皂苷、芍药苷、阿魏酸、苍术醇、姜黄素及薄荷酮等。研究显示,逍遥丸能够直接作用于肝脏抑制肝细胞变性、炎细胞浸润等,在治疗肝脏疾病方面具有显著的积极作用[22]。同时还可以作用于中枢神经系统拮抗抑郁、疼痛及应激性损伤等[23]。故将逍遥丸辨证应用在肝失疏泄致脑老化类疾病符合肝脑同治的原理。
本研究行为学结果显示:与非治疗组相比,逍遥丸在改善肝郁症状的同时显著提升治疗组的MoCA总体认知功能,并使视空间/执行功能恢复至正常水平;而未经逍遥丸干预组的命名功能出现持续下降。以上结果提示逍遥丸在改善aMCI总体认知功能要优于非治疗组。但是未治疗组肝郁积分亦得到改善,可能是aMCI被试在筛选时非治疗组对MCI的发病机制及干预方法进行了了解,从心理上产生了调节。心理调整亦属于情志疗法的一种,但从改善的认知域数量及程度上看都不及逍遥丸治疗组突出。
神经脑影像方面:经逍遥丸干预3个月后,治疗组左海马与右梭状回、舌状回、距状裂周围皮层间的功能连接显著强于未治疗组,且以海马为种子区的FC增强变化趋势与延迟回忆功能改善成正相关。海马属于边缘系统的一部分,解剖学上其前端依次与负责抑制控制功能的舌回[24]、启动注意动机的距状裂周围皮层[25]等部位相连,这些区域功能异常可出现大脑抑制干扰信息及注意动机启动功能损伤。研究[26]发现此区域功能损伤的患者会出现前瞻记忆功能障碍,而延迟执行功能是前瞻记忆的一个重要指标。故逍遥丸能够增强长期肝郁aMCI海马与舌回、距状裂周围皮层间的功能连接,调节大脑负责抑制干扰信息及注意动机启动,进而改善延迟记忆功能可能是逍遥丸改善肝郁aMCI总体认知功能的神经作用机制。
综上所述,本研究以长期情志不畅加速大脑衰老为理论依据,辨证使用逍遥丸进行干预,初步验证了逍遥在改善轻度认知功障碍方面的疗效,为人口老龄化进程背景下延缓改善大脑加速衰退提供理论指导,为减轻整个社会的经济和心理负担提供借鉴指导。