空間導航能力篩查在腦小血管病人群中的應用

腦小血管病(cerebral small vessel disease,CSVD)是指由于各種病因影響腦內小動脈、微動脈、毛細血管、微靜脈和靜脈所導致的一系列臨床、影像、病理綜合征[1]。目前評價CSVD導致的認知障礙一般采取神經心理學量表進行篩查，但其只能檢出認知功能障礙較為嚴重及癡呆的病人，對非癡呆的早期輕度認知功能障礙(mild cognitive impairment, MCI) 缺乏敏感性和特異性[2]。

空間導航是指人在不同地點進行移動的過程中,基于自身所處的環境相關線索判斷路線的一種能力，包含多個復雜認知和感知過程[3]。對歐美人群的研究發現，健康老年人隨著年齡的增長，社會功能和日常生活雖然正常，但是空間導航能力卻出現了下降[4]。阿爾茨海默病(Alzheimer’s disease，AD)病人也表現出了在陌生環境中失去方向感的癥狀[5]，這也說明了癡呆早期會出現空間導航障礙的表現。目前關于空間導航在CSVD病人中的研究較少，本研究旨在探討空間導航在CSVD病人早期認知障礙篩查中的價值。

1 對象和方法

1.1 研究對象 選擇2016年10月至2018年12月期間在南京市中心醫院住院的CSVD病人。所有受試者均經頭顱CT、MRI檢查，且符合以下標準:(1)存在高血壓及糖尿病等心腦血管疾病的高危因素;(2)頭顱CT、MRI檢查結果至少符合以下4種表現中的1種:腔隙性腦梗死、腦白質疏松、腦微出血及擴大的血管周圍間隙;(3)小學及以上文化程度。排除標準:(1)提示存在皮質及分水嶺梗死，皮質下有直徑>20 mm的梗死灶。(2)排除嚴重癡呆或AD病人及抑郁、焦慮等引起的假性癡呆病人。(3)患有其他可影響認知功能的疾病，如癲癇、帕金森病、中樞神經系統感染、腦外傷史等。(4)腦腫瘤、精神異常、酗酒或濫用藥物及嚴重肝病、腎功能受損病人等。(5)構音障礙及聽力、視力等方面存在缺陷，且失語及肢體乏力影響檢查者及不配合檢查者。(6)急性腦出血病人。入組受試者或家屬均知情同意。

1.2 研究方法 收集人口統計學資料，包括年齡、性別、受教育程度等。所有受試對象均采用簡易精神狀態評價量表(mini-mentalstate examination，MMSE)和蒙特利爾認知評估量表(Montreal cognitive assessment，MoCA)進行智能評定，神經心理學測試由專業人員在標準神經心理測量室實施。根據神經心理學評分將被試者分為認知正常組、MCI組和血管性癡呆(vascular dementia，VD)組。

認知正常組診斷標準：(1)無主訴記憶障礙；(2)總體認知分級量表正常。MCI組參照Petersen標準[6],具體包括：(1)主訴記憶障礙，并且能夠得到相關知情者的證實；(2)存在記憶損害的客觀證據；(3)在總體認知分級量表方面顯示輕度異常：MMSE量表25～26分；MoCA量表19～25分；(4)生活自理能力正常，無神經或精神病史；(5)不符合癡呆診斷標準。VD組診斷標準：(1)有短期或長期記憶損害客觀證據明確證明；(2)診斷符合1994年美國精神病學會《精神障礙診斷與統計手冊》第4版VD診斷標準[7]，(3)MMSE量表<25分；MoCA量表<19分；

空間導航測試方法基于人類模擬水迷宮試驗原理，使用計算機模擬空間導航測試工作站進行測試[8-9]。參與的人員需要在計算機虛擬環境下尋找一個比較隱藏的目標，通過鼠標的方式在屏幕上進行移動，特別是要給參與人員預先顯示相應的位置關系，在確定已經記憶空間相對位置關系后進行試驗[10]。具體任務分為4個子任務，這些任務的主要內容分別涉及自我參照系+環境參照系、自我參照系、環境參照系、延遲參照系。空間導航測試軟件最后計算參與的人員每次子試驗中鼠標所停留位置與隱藏真實目標位置之間的誤差距離，并取8次平均值，即平均誤差距離，作為受試者的導航分數。平均誤差距離越大，說明參與的人員每次偏離正確目標位置越遠，間接反映其導航能力越差[8-9]。

2 結果

2.1 一般情況 研究期間共入組160例CSVD病人，排除8例拒絕行神經心理學評估，12例拒絕行空間導航試驗者，最終140例CSVD病人納入研究。3組受試者年齡、受教育年限以及男女性別構成比比較，差異無統計學意義(P>0.05)。MMSE、MOCA評分差異有統計學意義(P<0.05)。見表1。

表1 3組一般資料及認知量表檢查結果比較

2.2 3組空間導航測試結果 自我+環境導航、自我導航、環境導航、延遲導航3組間兩兩比較，差異均有統計學意義(P<0.05)。認知受損越嚴重，空間導航評分越高。見表2。

表2 3組空間導航測試結果比較分)

3 討論

CSVD是臨床發病率非常高的疾病，在老年人群中很常見，可出現不同的臨床表現[11]，雖然CSVD引起的死亡率較大血管疾病相對較少，但有較高的復發率，遠期可出現認知功能障礙、步態不穩、尿便失禁、精神情緒異常等表現，所以早期診斷和治療極為關鍵。特別是CSVD導致的認知功能下降是引起老年人群中生活質量下降的重要原因[12]。目前，大量的病例和研究證實了CSVD和認知障礙的關系，空間導航是早期識別認知障礙、臨床進展的測量工具，有助于我們更好地認識此類疾病。

空間導航加工是復雜的認知和感知過程，指人們在不同地點移動時，選擇、確定并執行導航路線的一種能力。空間導航分為4種基本類型。最重要的是自我參考系(Egocentric)和環境參考系(Allocentric)導航[13]。每種導航的解剖結構基礎不一樣，自我參考系導航以自身位置信息解碼空間信息來保持移動時的方向感，其結構基礎主要位于頂葉皮層、紋狀體和尾狀核。環境參考系導航則依賴于認知地圖，要求以探索性的視角記憶并分析整個環境信息，包括地標的位置、起點與目標位置的距離與方向等，海馬、海馬旁回和內嗅皮層等負責其功能[14-15]。延遲導航則是對上述記憶的延遲回憶。

我們的研究發現，在CSVD人群中，隨著認知能力的下降，自我導航以及環境導航能力可出現相應程度的損害，其中MCI狀態下自我導航以及環境導航能力輕度受損，在VD時自我導航以及環境導航能力受損的情況更加地顯著,這一結論與國外學者的研究也存在著契合之處，這可能與疾病所致的腦結構及病理改變有關[16]。環境參照導航的基礎結構包括海馬、海馬旁回、內嗅皮質，自我參照導航的基礎結構則包括頂葉、尾狀核，MCI病人空間導航各方面能力受損可能是與這些腦結構的功能異常與萎縮有關[10]。CSVD出現認知障礙的特點包括：(1)認知障礙與腦小血管病同步發生；(2)近一半以上的血管性認知功能障礙(vascular cognitive impairment, VCI)因CSVD所致；(3)臨床特點和影像學表現相似[17]。CSVD導致認知功能損害的原因機制并不是很清楚，可能與破壞了皮質-皮質、皮質-皮質下通路、基底外側邊緣環路、內側邊緣環路等有關[18]。同樣，CSVD也可能導致海馬、尾狀核、頂葉的腦結構的損害，出現空間導航能力的受損。其具體的內在機制需要進一步的研究去探討。

綜上所述，目前在CSVD人群中，其整體的空間導航能力與其認知功能障礙具有一定的關聯性，MCI病人環境參照導航與自我參照導航能力都有相應的受損，而對于VD病人來說，這種損害程度則更為嚴重。通過此次研究的結果也說明了Morris人類虛擬水迷宮具有在CSVD人群中測試的可行性，空間導航能力計算機模擬測試方法作為一種新型的技術，操作便捷，費時短，費用低，并且這種篩查方法不受檢查對象的文化程度影響，對于認知功能障礙早期診斷意義重大，可以用于早期CSVD人群的認知功能篩查。由于本研究樣本量較小，且CSVD影響因素較多，發病機制較為復雜，需要進一步研究空間導航與認知功能障礙的關系，為早期診斷和干預奠定基礎。