廣泛性焦慮障礙患者的腦電超慢波信息分析

丁力+陶明+陶丹紅+孔微

[摘要] 目的 利用腦電超慢波信息儀分析廣泛性焦慮障礙患者腦電超慢波信息各種成份的變化規律及其相應神經遞質功能的相關性，探討其對廣泛性焦慮障礙的臨床評估的意義。 方法 選擇35例廣泛性焦慮障礙患者作為研究組（在治療前和治療4周末）和35例健康志愿者作為對照組行腦電超慢波信息儀檢測，同時用癥狀自評量表（SCL-90）評估其臨床癥狀。 結果 （1）與對照組對比，研究組治療前SCL-90總分及各因子分顯著高于對照組（P<0.01），腦電超慢波1 mHz（GABA）絕對功率值顯著下降（P<0.01），4 mHz（5-HT）、7 mHz（NE）絕對功率顯著上升（P<0.01）；1 mHz（GABA）、2 mHz（Glu）相對功率顯著降低（P<0.01），3 mHz（興奮遞質3）、4 mHz（5-HT）、5 mHz（Ach）、11 mHz（DA）相對功率顯著升高（P<0.05）；（2）與治療前對比，研究組治療后SCL-90除強迫分外各因子及總分顯著下降（P<0.05），1 mHz（GABA）絕對功率顯著上升（P<0.01），4 mHz（5-HT）、7 mHz（NE）絕對功率顯著下降（P<0.05）；1 mHz（GABA）相對功率顯著上升（P<0.05），4 mHz（5-HT）相對功率顯著下降（P<0.05）；（3）對研究組治療前評定的SCL-90的9個因子進行主成分分析，抽取出兩個主成分（z1，z2），解釋總變異量為64.40%。z1與z2分別與腦電超慢波測定結果進行相關分析：z1與3 mHz（興奮遞質3）、7 mHz（NE）、11 mHz（DA）絕對功率顯著相關（P<0.05或 P<0.01），與7 mHz（NE）相對功率呈顯著相關（P<0.05）。 結論 腦電超慢波信息儀對廣泛性焦慮障礙的臨床診斷、療效評估有一定的指導作用。

[關鍵詞] 腦電超慢波信息儀；廣泛性焦慮障礙；癥狀自評量表；主成分分析

[中圖分類號] R749.72 [文獻標識碼] A [文章編號] 1673-9701（2017）07-0024-05

[Abstract] Objective To analyze the correlation between the change pattern of various components of EEG superslow wave information and the corresponding neurotransmitter function in the patients with generalized anxiety disorder by using EEG superslow wave information device， and to explore its significance on the clinical evaluation of generalized anxiety disorder. Methods 35 patients with generalized anxiety disorder were enrolled in the study group （before and 4 weeks after treatment） and 35 healthy volunteers were enrolled in the control group. They were all tested by EEG superslow wave information device. At the same time， the clinical symptoms were assessed by symptom self-rating scale （SCL-90）. Results （1） Compared with the control group， the overall scores of SCL-90 and the scores of each factor in the study group were significantly higher than those in the control group before the treatment（P<0.01）. The absolute power value of EEG superslow wave 1 mHz （GABA） was significantly decreased （P<0.01）， and the absolute power of 4 mHz （5-HT） and 7 mHz （NE） were increased significantly （P<0.01）； the relative power of 1 mHz （GABA） and 2mHz （Glu） was decreased significantly （P<0.01）， and the relative power of 3 mHz（excitatory transmitter 3），4 mHz（5-HT）， 5 mHz （Ach） and 11 mHz（DA） were significantly increased （P<0.05）； （2） Compared with that before treatment， the overall score of SCL-90 and the scores of each factor （excluding forcing score） in the study group were significantly decreased after the treatment （P<0.05）. The absolute power of 1 mHz （GABA） was increased significantly （P<0.01）. The absolute power of 4 mHz （5-HT） and 7 mHz （NE） was decreased significantly （P<0.05）； The relative power of 1 mHz （GABA） was increased significantly （P<0.05）， and the relative power of 4 mHz （5-HT） was decreased significantly （P<0.05）； （3） The principal component analysis was performed on the nine factors of SCL-90 before treatment in the study group. Two principal components （z1， z2） were extracted and the total variation was 64.40%. Correlation analysis was conducted between z1 and z2 and the results of EEG superslow wave： the absolute power of z1 and 3 mHz （excitatory transmitter 3）， 7 mHz （NE） and 11mHz （DA） were significantly correlated （P<0.05 or P<0.01）， which was significantly correlated with the relative power of 7mHz （NE） （P<0.05）. Conclusion EEG superslow wave information device has a certain guiding effect on the clinical diagnosis and efficacy evaluation of generalized anxiety disorder.

[Key words] EEG superslow wave information device； Generalized anxiety disorder； Symptom self-rating scale； Principal component analysis

廣泛性焦慮障礙（generalized anxiety disorder，GAD）是臨床上最常見的一種焦慮障礙，主要表現為持續無固定對象的擔憂、緊張不安、心神不定，并伴隨自主神經功能紊亂或是運動性不安等[1]。目前，對GAD臨床評估的生理學指標十分有限，臨床診斷主要依據癥狀描述和評定量表，限制了GAD診斷和治療水平的提高。近年來隨著“腦電超慢漲落分析理論”的興起和計算機分析技術的提高，腦電超慢波信息分析（EEG Supper Slow Wave Information Analysis）技術，又稱腦漲落技術（encephalofluctuography，EFG）的進一步發展再次引發了對腦電信息與精神活動相關性研究的興趣。EFG分析的成分并非普通腦電放大器采集的腦電波（0.5～30 Hz），而是對1～255 mHz范圍內腦電信號的改變均能有效記錄[2]。它是利用載波傳輸信號的原理，對記錄的腦電波進行多重頻譜分析，進而了解隱含于腦電頻率中的特征改變，從而展示腦內神經化學遞質振蕩反應，獲得有關腦內神經化學遞質活動的信號[3]。目前國內外使用EFG用于腦功能的技術研發，可以在自然、無創傷的狀態下，對多種神經遞質功率相對應的超慢波頻率進行檢測，從而反映大腦的狀態，以便于腦部疾病的治療[4]。本文擬通過比較GAD患者臨床特征與腦電超慢信息之間的關系，并以普通成人作對照，探索分析GAD患者腦電超慢波信息各種成份的變化規律及其相應神經遞質功能失調與臨床表現的相關性。評估“腦電超慢漲落分析理論”在精神醫學臨床的應用價值。

1 資料與方法

1.1 一般資料

本實驗研究對象分為兩組：研究組來源于2015年10月～2016年10月就診于浙江省新華醫院臨床心理科首診廣泛性焦慮障礙患者，1周內未服用過精神科藥物，符合美國精神障礙診斷與統計手冊（第五版）（Diagnostic and Statistical Manual of Mental Disorders-V，DSM-V）[5]中的廣泛性焦慮障礙診斷標準，排除嚴重軀體疾病或中樞神經系統疾病及精神活性物質濫用，共35例，男13例，女22例，平均年齡（34.57±9.33）歲，平均受教育年限（12.51±2.77）年；對照組為普通健康成人，無腦、心、肝、腎等重要臟器及代謝性疾病史，共35例，其中男17例，女18例，平均年齡（31.51±7.19）歲，平均受教育年限（13.71±2.44）年。兩組在性別、年齡、教育年限方面差異無統計學意義（P>0.05）。兩組人員在知情同意下自愿參加，并簽署知情同意書。

1.2 研究方法

符合入組標準的研究對象首先進行90項癥狀自評量表（Symptom Checklist-90，SCL-90）評定，隨后應用北京舒普生腦電超慢漲落分析儀作EFG檢測。研究組在治療后第4周末再次復查EFG及SCL-90。

1.2.1 腦電超慢波信息儀檢測 采用中國北京舒普生腦電超慢漲落分析儀，該儀器根據我國航天醫學研究所梅磊提出的“腦電超慢漲落理論” [6]。腦電信息中的超慢波頻率與相應神經遞質的突觸后電位具有相關性，每一種超慢波頻率對應一種神經遞質的突觸后電位，這種對應關系（密碼關系）近20年來通過大量的基礎研究已被驗證：1 mHz超慢波對應γ-氨基丁酸（GABA）、3 mHz超慢波對應興奮遞質3、6 mHz超慢波對應興奮遞質6、5 mHz超慢波對應乙酰膽堿（Ach）、7 mHz超慢波對應去甲腎上腺素（NE）、11 mHz超慢波對應多巴胺（DA）、4 mHz超慢波對應5-羥色胺（5-HT）、2 mHz超慢波對應谷氨酸（Glu）、13 mHz超慢波對應抑制遞質13。

依照國際標準10/20系統按置16導電極，研究組和對照組均在清醒、閉目、安靜狀態下完成采集20分鐘的腦電信息，刪除干擾信息及偽差選取其中10分鐘的腦電信息計算若干超慢波功率值，包括1 mHz（GABA）、2 mHz（Glu）、3 mHz（興奮遞質3）、4 mHz（5-HT）、5 mHz（Ach）、6 mHz（興奮遞質6）、7 mHz（NE）、11 mHz（DA）、13 mHz（抑制遞質13）的絕對功率及相對功率。

1.2.2 癥狀自評量表（SCL-90） 采取Derogatis編制的90項癥狀自評量表，該量表是廣泛使用的心理測評量表，經過多次修訂，目前臨床上常用版本是由上海精神衛生中心的王征宇在1984年翻譯，于1986年由金華和吳文源教授主持修訂，并建立常模，對象為18～60歲的成人[7，8]。共 90 個項目，包括軀體化、強迫、人際敏感、抑郁、焦慮、敵對、恐怖、偏執和精神性等因子，每一個項目均采用5級評分制（1～5分），每個因子得分超過2分即提示異常。總量表的Cronbach系數為0.954。研究組和對照組在一名醫師的解釋和指導下，根據最近一星期的實際情況，作出獨立的、不受任何人影響的自我評定。

1.3 統計學方法

采用Statistical Product and Service Solutions19.0（SPSS19.0）統計學軟件進行統計分析。對正態分布的計量數據的組間差異比較進行t檢驗，對非正態分布或方差不齊的計量數據采用t檢驗，并對各因素之間的關系進行Pearson相關分析、因子分析。以P<0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 研究組治療前后及對照組SCL-90評分結果

研究組SCL-90評分結果顯示有8個項目因子平均分超過2，與對照組比較所有項目因子的評分均高于后者（P均<0.01）；研究組治療前后比較發現，除強迫因子外，其余各項因子均存在統計學意義的顯著差異（P<0.05）。正常對照組35人的SCL-90總分均低于160分，各項因子分均低于2分。見表1。

2.2 腦電超慢波信息檢測結果

在腦電超慢波絕對功率測定結果中，研究組治療前絕對功率測定結果與對照組比較，1 mHz（GABA）功率值顯著下降（P<0.01），4 mHz（5-HT）、7 mHz（NE）功率顯著上升（P<0.01）；治療前后比較發現，研究組治療后的1 mHz（GABA）功率顯著上升（P<0.01），4 mHz（5-HT）、7 mHz（NE）功率顯著下降（P<0.05），見表2。

在腦電超慢波相對功率測定結果中，研究組治療前相對功率測定結果與對照組比較，1 mHz（GABA）、2 mHz（Glu）相對功率顯著降低（P<0.01），3 mHz（興奮遞質3）、4 mHz（5-HT）、11 mHz（DA）、5 mHz（Ach）相對功率顯著升高（P<0.05）；治療前后比較發現，研究組治療后1 mHz（GABA）相對功率顯著升高（P<0.05），4 mHz（5-HT）相對功率顯著降低（P<0.05），見表3。

2.3 研究組治療前SCL-90的9個因子主成分分析結果

Kaisex-Meyer-Olkin（KMO）值為0.72；Bartlett球形檢驗的χ2值為154.26，P=0.00，差異有統計學意義，可以認為這9個因子適合進行主成分分析。9個因子抽取出兩個主成分（z1，z2），解釋總變異量為64.40%，見表4。

2.4 研究組治療前SCL-90主成分與腦電超慢波檢測結果的相關性分析

將主成分分析中提取的SCL-90主成分1（z1）和主成分2（z2）分別與腦電超慢波測定結果進行相關分析，z1與3 mHz（興奮遞質3）絕對功率顯著相關（P<0.05），與7 mHz（NE）、11 mHz（DA）絕對功率顯著相關（P<0.01），與7 mHz（NE）相對功率呈顯著相關（P<0.05），見表5。

3 討論

受家庭、環境、人際等多方面因素的影響，GAD在我國的發病率日益升高。患者感到痛苦，但無法解脫，對患者造成的負面影響日益突出，嚴重影響到患者的日常生存狀態[9-10]。因此，臨床上關于GAD患者的診療一直處于較高的重視程度，對于其研究報道也較多，不僅涉及到臨床表現、診斷及治療方面，還涉及到發病機制方面，如焦慮情緒對患者機體血生化的影響研究[11-12]，以及關于神經遞質及血小板等凝血指標的研究[13]。目前國內外關于神經遞質的研究認為中樞NE能系統、DA能系統、5-HT能和GABA能等四種神經遞質可能與GAD發病機制有關。對于腦內神經遞質的研究，目前大多采集血液或腦脊液，但由于血腦屏障的存在，血液和腦脊液中神經遞質的濃度存在一定的差異，甚至不能排除神經遞質在腦脊液的水平與腦內的真實情況亦存在差異[14]。

腦電超慢波信息分析技術是近幾年來中國首創的一種無創傷性的腦功能檢測方法，根據“腦電超慢漲落分析理論”，腦內神經遞質與受體作用后，在突觸后膜產生突觸后電位，大量神經元同步化放電形成腦電波，通過適當方法把神經遞質的信息從腦電信號中提取出來，從而反映腦內神經遞質功率水平。本研究通過結合GAD患者SCL-90量表與腦電超慢信息，并參考以往GAD患者神經遞質功能失調的研究，探索“腦電超慢漲落分析理論”在精神醫學臨床的應用價值，尤其是腦電超慢波信息儀是否對GAD的臨床診斷、療效評估有指導作用。

有研究表明，抑制性神經遞質GABA活性的降低參與了焦慮的病理生理機制。本研究證實了GAD患者在治療前腦內1mHz（GABA）絕對功率下降，經過治療四周后，1mHz（GABA）絕對功率顯著上升。這與Kent等[15]的發現相一致：焦慮患者腦內GABA水平是下降的，經過藥物治療后焦慮癥狀消失，GABA恢復到正常水平。本研究還發現GABA相對功率顯著降低，說明在與其他遞質的平衡關系方面，GABA也是處于劣勢地位。

除了氨基酸類神經遞質外，GAD患者的腦內單胺類神經遞質也可能會出現異常。本研究提示GAD患者在治療前腦內7mHz（NE）的絕對功率是增高的。有研究者從腦脊液、血和尿中發現廣泛性焦慮障礙發作時NE能活動增加[16]。通過以往研究可知，焦慮伴有警覺程度增高和交感神經活動增強的表現，提示患者的腎上腺功能增強；可樂定通過減少NE釋放，可以減輕患者的警覺和焦慮，這與本研究結果相一致。本研究還發現GAD患者腦內4mHz（5-HT）的功率是增高的。5-HT也叫血清素，其與人類多種中樞神經系統疾病的發生有關，調節自主神經功能和許多生理功能，如感覺和溫度調節、睡眠-清醒周期、心血管和血壓調節、運動和感受傷害，神經內分泌機理等[17]。近年來研究發現，5-HT在人和動物的焦慮反應中起著重要作用。神經生化研究發現，GAD患者可能存在5-HT能系統的異常[18]。有學者對患者大腦進行神經解剖研究發現，5-HT在患者的大腦內具有廣泛的分布，特別是在與患者焦慮相關的區域。Lanzenberger RR等[19]的觀點支持當5-HT釋放量增加時，會出現明顯的緊張、焦慮反應。

通過4周治療后發現，與治療前對比，研究組1mHz（GABA）、4mHz（5-HT）絕對及相對功率均有顯著變化，均向著對照組數值靠攏，且SCL-90除強迫分外各因子及總分顯著低于治療前，提示了治療的有效性，說明EFG在GAD患者的療效評估方面有一定的指導作用。本研究還對研究組治療前的SCL-90進行主成分分析，獲得2個主成分（z1和z2）。其中z1的貢獻度為44.87%，各系數均為正值，且數值較為接近。說明9個因子分對z1均有影響，可以將z1看作是體現SCL-90的綜合指標。而z2的貢獻度為19.53%，強迫和精神性的系數較大，說明可以將z2看作是體現SCL-90精神病性方面的指標。將z1、z2與腦內神經遞質功率聯系起來進行相關分析，發現z1與興奮遞質3、NE、DA絕對功率顯著正相關，與NE相對功率呈顯著正相關。分析原因，GAD患者腦內3mHz（興奮遞質3）、7mHz（NE）、11mHz（DA）的絕對功率越高，其癥狀越多，心理狀況、整體生活質量越糟糕。但可能受限于樣本量偏小，未發現z2與腦電超慢波有相關性。這說明了EFG對于GAD患者的臨床診斷有一定的指導作用。

綜上所述，GAD患者的生理變化涉及到多個神經遞質，不僅有單個遞質功能的高低，還存在遞質之間相互平衡關系的失調問題[20-21]。依據“腦電超慢漲落分析理論”，根據以往實驗與本研究，腦電超慢波信息儀的檢測結果與各神經遞質特性基本符合。EFG檢測既包括神經遞質的絕對功率，又包括各個遞質之間的平衡情況，能夠為臨床工作者提供多方面、多層次的信息來判斷GAD患者的狀況。另外，腦電超慢波信息儀檢測相對簡單易行、無損傷，是一種客觀的物理檢查手段，可以解決目前GAD診斷及療效判定沒有客觀依據的問題。隨著更多、更深、更專業的研究，它有可能成為廣泛性焦慮障礙診斷及療效評定等方面的指標之一。

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（收稿日期：2016-12-21）