P300在精神分裂症认知功能评估中的应用

赵丁 张杨骏 纪家武

精神分裂症（schizophrenia，SCH）是临床常见的严重精神疾病之一，是一种预后不良的且致残性极高的精神疾病，该病通常起病于青壮年时期，常伴有认知损害以及严重的社会功能受损[1-2]。患者在发病期间时，通常对于判断他人的情绪及意图存在不同程度的困难，比如愉快的打招呼、悲伤的电影、新闻、对方愤怒的指责等，患者无法感受到传递来的情绪，从而表现出一系列如情感的淡漠等；而这种认知功能损害又促进了精神病性症状的形成，导致其社会功能的严重受损，如社交功能。可见，患者的临床表现及预后主要取决于认知功能受损的程度，如何准确评估精神分裂症的认知功能损害对临床工作有着重要的指导意义。本文通过检索国内外文献，依次介绍精神分裂症认知评估方法，包括量表评估法、脑电生理学评估法、脑功能成像法；因脑电生理学评估法“无创性”“科学性”“低成本”的优势，故着重介绍事件相关电位P300成分在精神分裂症认知功能评估中的应用。

1 精神分裂症与认知功能评估方法

认知功能障碍是精神分裂症的“五维症状”之一，主要涉及注意、记忆、思维和信息整合等方面的障碍[3]。认知功能包括对社交信息的认知加工、归因解释，以及适应性反应等，是推测和判断他人心理状态、行为动机及意向的过程，是指导自身的社会行为的高级认知过程[4]。国内外研究表示，认知功能损坏在精神分裂症患者中普遍存在，促进认知功能的改善对于患者改善处理社会问题、提高生活质量、回归社会具有重要意义[5-6]。因此，通过认知功能强化训练，促使精神分裂症患者再就业能力及工作竞争力变强[7]。认知功能与精神病性症状存在着紧密的联系[8]。研究证实，精神分裂症患者存在广泛的认知功能障碍[9]。社会认知因素（social cognition）在精神分裂症与神经认知功能（neuro cognition）之间起着连接桥梁作用，是影响和预测精神分裂症患者社会功能转归的关键因素，有助于理解精神分裂症脑-行为关系[10]。

认知功能评估可通过脑的加工速度及其敏感性的测量，评估脑皮层的功能和协作。关于认知功能评估的方法包括3类，包括量表评估法、脑电生理学评估法、脑功能成像法[11]。

量表评估：目前临床精神分裂症常用的认知功能评定包括采用威斯康星卡片分类测验（Wsiconsin card sorting test，WCST）、主题统觉测验、迷津测验、韦氏记忆测验、阳性与阴性症状量表（positive and negative syndrome scale，PANSS）、阴性症状评定量表（scale for the assessment of negative symptoms，SANS）和阳性症状评定量表（scale for the assessment of positive symptoms，SAPS）、日常生活能力量表（activity of daily living scale，ADL）和社会功能缺陷筛选量表进行评定。其中，WCST是考察分类、记忆、概括能力的一种方法，评估前额叶功能。测验将不同形状、颜色、数量的卡片呈现给被试，要求做分类，记录10次分类无误所需的次数。主题统觉测验是考察联想能力的一种方法，测验将模棱两可的图片呈现给被试，要求被试自行编一个故事。迷津测验是考察解决问题、记忆、运动的能力，要求考察者在不碰壁的情况下用最少的时间走出迷津。期间评估被试的完成时间、碰壁次数、路径长度等。数字划消测验是考察注意力的能力。韦氏记忆测验是考察记忆力的能力，包括长时记忆、短时记忆、瞬时记忆。

脑功能成像法主要是磁共振功能在精神分裂症患者中的使用，磁共振功能作为一种先进的检测手段，能够无创的、精准定位检查大脑结构及与精神分裂症疾病相关的脑功能区域。研究显示，左侧前额叶的激活负责语言加工活动，前额叶和顶叶的激活主要负责注意力和记忆力的加工，还有一些跨认知活动是需要多个脑区协同完成的[12]。脑功能成像法具有较高的空间定位性，但在时间分辨上较不理想。如要求被检测者在完成一些复杂的、需要一系列大脑认知加工的任务时，脑功能成像法无法实时辨别各个脑区的激活由何种认知功能产生。

脑电生理学评估法通过脑电生理学评估法来反映脑神经系统的功能状态，最常见的是脑电波（electroencephalogram，EEG）监测和事件相关电位检查。其优点是操作无创性，且较量表评估法结果更加客观和稳定，具有“科学性”；相较脑功能成像法成本低廉，更利于采集及分析大样本数据。脑电图是检查大脑皮层的自发电活动；事件相关电位检查（event-related potential，ERP）作为一种特殊的脑诱发电位，与脑功能成像法相比，具有更高时间分辨率，能够反映脑认知加工的动态过程[13]。因此，可运用这一重要的研究工具，在精神分裂症研究中“锁时”的同步记录并分析疾病的认知功能加工过程，是探讨人类认知功能和大脑加工机制的重要手段，有利于揭示精神分裂症在认知加工障碍方面的损伤。

2 精神分裂症与P300成分

事件相关电位（ERP）的主要成分P300成分由sutton等首次发现。P300成分主要测量指标包括潜伏期和波幅。P300潜伏期反映大脑对诱发事件进行识别、编码、加工的所需时间，波幅反映大脑认知加工过程分配资源的多少[14]。P300的特点：（1）P300是事件相关电位中与心理因素相关的内源性成分[15]，不受靶刺激物理特性的影响，视觉、听觉、体感等性质的刺激均可诱发；研究发现有规律的给被试同样的刺激不能产生P300，但突然有一次刺激未出现却引起了P300，也就是说，没有外界刺激也可以诱发P300。（2）随靶刺激辨认任务难度的增加，被记录到P300潜伏期延长，波幅减小[16]；由此可知P300的潜伏期反应对刺激物的评价或分类所需的时间，P300的波幅反应了对任务所需的认知资源分配。（3）刺激出现的概率。研究发现靶刺激的概率越小，P300波幅越大[17]；P300的波幅反应背景或工作记忆表征的更新。

研究发现，P300成分首次在精神分裂症患者被记录到，发现其波幅降低，潜伏期延长，在颞部和前额区为著[18-19]。（1）P300的潜伏期：研究发现，精神分裂症患者在信息处理速度上存在缺陷，且慢性或迁延不愈的患者较首发患者损害更明显[20]，可以推测，P300成分的潜伏期可作为评估精神分裂症的预后好坏的因素之一。还有研究报道发现，存在攻击行为的精神分裂症患者其P300潜伏期较长；精神分裂症高危人群所诱发的P300潜伏期较长[21]。因此，P300成分的潜伏期对精神分裂症患者的攻击行为以及精神分裂症的发病有很好的预测价值。（2）P300振幅：研究发现，与正常对照组相比，精神分裂症患者所诱发的P300振幅较低[22]；还有研究者通过采用阴性和阳性症状量表来评定精神分裂症患者的精神症状，发现精神分裂症患者的P300振幅与认知功能损害程度存在相关[23]。这说明精神分裂症患者对任务的加工所参与的认知资源较少，笔者猜想，这与精神分裂症的认知功能障碍有关。精神分裂症患者在有关情绪加工中也存在损伤，情绪事件所诱发的P300成分，与情绪效价有关，如相比愉快表情，愤怒、悲伤和中性面孔所诱发的P300波幅较大。研究发现[24-25]，精神分裂症则恰恰相反，负性情绪所诱发的P300波幅小于正性情绪所诱发的，考虑可能存在负性情绪的特定加工缺陷；且与正常组比较，精神分裂症患者情绪刺激所诱发的P300波幅均较小，这也验证了精神分裂症患者的情绪加工能力受损。此外，P300还与精神分裂症的亚型、临床症状及情绪刺激的唤起度等有关。

3 展望

精神分裂症患者对于社会信息的解读及认知决定了其对事件判断的正确程度以及指导接下来的行为，研究认知功能与精神分裂症的关系，从脑电生理学水平预测及干预精神分裂症的临床症状提供新思路，对患者康复过程的社交行为具有至关重要的指导意义。目前需要解决的问题：（1）多样化：精神分裂症患者样本选取的因素偏多，如临床症状，疾病病程，治疗方案等均具有个体化特征。（2）配合程度：由于精神分裂症的疾病特征，对于实验操作条件的配合度较差，有时无法理解任务要求，或者实验过程中注意力无法集中，使得实验完成度变低。（3）生态学意义：实验室中事件刺激仍较单一（图片、声音、视频形式），如何将实验室研究结果应用到临床中仍有很长的路要走。对于以上提出的问题，设想可以从以下2个方面解决：（1）样本选取尽量研究精神分裂症某单一元素，如首发、同一药物治疗，以及排除脑外伤、无抽搐电休克治疗（modified electroconvulsive therapy，MECT）对认知的损害等。（2）实验室事件任务尽量简单易懂，可行性强，任务时长控制在患者可接受范围，增强趣味性等方法来提高实验完成度。

最后，笔者设想未来的研究方向包括以下4个方面：（1）通过精神分裂症患者已存在的行为，探讨其大脑认知功能损害机制，揭示行为-脑的发生机制。预计今后将事件相关电位技术作为临床精神分裂症疾病的检测手段之一，提出可行性依据。（2）对新入院或在院精神分裂症患者应用脑电生理学评估法进行认知功能评估，并进一步预测其未来行为发生（如攻击、消极行为等）及预后情况，可提前做好防范处理及与患者家属的沟通。（3）在探讨影响精神分裂症患者社会功能以及预测其预后的关键因素中，针对单个症状的研究可能有助于对精神分裂症病理机制的理解，因此越来越多的学者开始将注意力集中于精神分裂症的认知功能评估的研究中，是开发精神分裂症非药物性治疗的新靶点。（4）个体化评估精神分裂症患者的认知功能情况，有针对性对其进行认知功能训练及康复治疗，改善患者已有行为缺陷及认知障碍，从而改善处理社会问题、提高生活质量、回归社会的适应时长，如提高再就业能力及工作竞争力等。