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小儿神经基础与临床
伴中央颞区棘波良性儿童癫痫睡眠期痫样放电对听觉前注意加工的影响
中华实用儿科临床杂志, 2017,32(13): 1004-1007. DOI: 10.3760/cma.j.issn.2095-428X.2017.13.012
摘要
目的

探讨伴中央颞区棘波良性儿童癫痫(benign childhood epilepsy with central-temporal spikes,BECTS)患儿听觉信息的前注意加工及其与非快速眼动(NREM)睡眠期的发作间期痫样放电(interictal epileptiform discharge,IED)的关系,为BECTS患儿认知功能损害的早期评估及干预提供较为客观的电生理依据。

方法

选取2012年2月至2015年11月在新乡医学院第二附属医院诊断为BECTS患儿29例,男17例,女12例;年龄(9.17±2.42)岁(4~14岁);病程0.5~4.0年。另选取在本院行常规体检的健康儿童20例作为健康对照组,男14例,女6例;年龄(8.55±3.09)岁(5~13岁)。对2组儿童进行失匹配负波(mismatch negativity,MMN)测试,分析MMN波幅、潜伏期,并对BECTS组患儿进行视频脑电图(VEEG)长程监测,分析放电发生时段(清醒、睡眠)、位置、IED指数,比较2组MMN指标及BECTS组MMN与VEEG的相关性。

结果

VEEG显示BECTS患儿睡眠结构未见明显异常改变。所有患儿痫样放电均位于Rolandic区,其中左侧11例,右侧8例,双侧10例。痫样放电时段:仅在睡眠期发放者17例,清醒期和睡眠期均有发放者12例,此12例患儿均表现为睡眠期痫样放电[(40.24±25.15)次/min]较清醒期[(1.92±1.38)次/min]显著增多,差异有统计学意义(t=5.270,P=0.000)。NREM睡眠1、2期IED指数为(40.73±10.69)次/min,其中<5次/min者2例,>80次/min者3例,此3例患儿基本达到睡眠中癫痫性电持续状态,余为17.2~64.6次/min。本组患儿仅监测到4例睡眠期临床发作,与睡眠期大量的IED呈电-临床分离现象。BECTS组MMN波幅[(6.06±1.89) μV]较健康对照组[(7.28±1.64)μV]降低,差异有统计学意义(t=2.346,P=0.025);潜伏期[(191.37±40.13) ms]较健康对照组[(179.35±39.80) ms]延长,但差异无统计学意义(t=1.037,P=0.355)。相关分析显示,BECTS患儿MMN波幅与睡眠期放电(r=-0.407,P<0.05)与NREM睡眠1、2期IED指数(r=-0.644,P<0.01)均呈负相关;MMN潜伏期与NREM睡眠1、2期IED指数呈正相关(r=0.386,P<0.05);余VEEG指标与MMN无相关性。

结论

BECTS患儿存在听觉信息的前注意加工障碍,特别是无意识参与的自动加工能力受损,使自动加工转向集中注意加工的"注意开关"作用减弱,不能有效过滤无关信息。睡眠期IED损害听觉分辨力和记忆痕迹的形成与强化,干扰新信息的获取、加工、存储及匹配,是导致患儿前注意加工障碍的重要因素,MMN可早期发现患儿前注意加工障碍的电生理改变。

引用本文: 杜好瑞, 李拴荣, 穆俊林, 等.  伴中央颞区棘波良性儿童癫痫睡眠期痫样放电对听觉前注意加工的影响 [J]. 中华实用儿科临床杂志,2017,32( 13 ): 1004-1007. DOI: 10.3760/cma.j.issn.2095-428X.2017.13.012
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伴中央颞区棘波良性儿童癫痫(benign childhood epilepsy with central-temporal spikes,BECTS)是儿童期最常见的特发性部分性癫痫综合征,其痫样放电在非快速眼动(NREM)睡眠期最为明显,甚至达到睡眠中癫痫性电持续状态(electrical status epilepticus during sleep,ESES)。既往研究认为,BECTS患儿预后良好,认知功能基本不受影响,但目前研究资料显示,BECTS存在行为、语言和学习能力缺陷,并可能与睡眠期大量的发作间期放电(IED)有关[1,2]。也有研究认为,频繁的中央颞区痫样放电对认知及行为的潜在影响还不十分清楚[3]。失匹配负波(mismatch negativity,MMN)反映听觉信息经外周编码传入,在还没有被注意及认知时,已经在中枢进行表达的自动加工过程,对偏差刺激反应敏感,阈上刺激中>8 Hz的刺激偏差即可诱发出MMN,无需被试主动参与,其依赖于大脑对偏差刺激完好的听觉辨别和对新信息的正确加工,进而开启自动加工转向集中注意加工的"注意开关",较P300评价认知功能更为敏感[4]。长程视频脑电图(VEEG)可完整记录患者在清醒、睡眠和不同状态下痫样放电的位置、放电指数等。本研究通过分析BECTS患儿MMN及与NREM睡眠期VEEG指标的关系,探讨患儿前注意加工的电生理特征和睡眠期IED对前注意加工的影响,为BECTS患儿认知功能损害的早期评估及干预提供电生理依据。

1 资料与方法
1.1 一般资料

选取2012年2月至2015年11月在新乡医学院第二附属医院就诊并符合BECTS诊断标准[5]的患儿29例,男17例,女12例;年龄(9.17±2.42)岁(4~14岁);病程0.5~4.0年。患儿体格发育正常,神经系统检查未见阳性体征,所有入组患儿行磁共振成像(MRI)检查未见异常影像,29例患儿中仅在睡眠期发作者20例,仅在清醒期发作者2例,睡眠期和清醒期均有发作者7例。年发作次数0~3次者19例,>3~5次者6例,>5次者4例。有5例为BECTS变异型,即病程中出现新的发作形式,如不典型失神、持物落地、口咽部运动症状等。另选取在医院行常规体检的健康儿童20例作为健康对照组,男14例,女6例;年龄(8.55±3.09)岁(5~13岁)。2组儿童性别、年龄差异无统计学意义(χ2=0.657,P=0.414;t=0.649,P=0.502)。本研究获新乡医学院第二附属医院伦理委员会批准,受试者监护人均知情同意。

1.2 研究方法
1.2.1 VEEG监测

采用上海诺诚公司生产的Nation7128WH型长程视频脑电图仪对BECTS患儿进行VEEG长程监测,按照国际10/20系统,分别在左、右前额(Fp1、2)、额(F3、4)、中央(C3、4)、顶(P3、4)、枕(O1、2)、前颞(F7、8)、中颞(T3、4)、后颞(T5、6)安放盘状电极,参考电极为耳垂(A1、2),监测开始行睁闭眼、过度换气、闪光刺激诱发试验,无论是否检测到临床发作,均需监测至少1个完整的睡眠周期方可结束,分析被试者痫样放电的位置、放电时段(清醒、睡眠)、NREM睡眠1、2期IED指数[NREM睡眠1、2期棘(尖)波、棘(尖)-慢波放电总次数/NREM睡眠时间(min)×100%]。

1.2.2 MMN检测

采用美国Necolet公司生产的Viking Quest肌电/诱发电位系统,对2组被试者进行MMN测试,所有被试者均在上午900-1100时进行,按照国际脑电图协会10/20系统,记录电极置于Cz点(颅顶中央),参考电极置于耳垂,前额正中接地,电极阻抗<5 kΩ,采用听觉Oddball刺激范式,专用耳机双耳给声,标准刺激:概率80%,强度60 dB,频率1 000 Hz;偏差刺激:概率20%,强度80 dB,频率2 000 Hz,随机穿插于标准刺激中,总刺激数200次,刺激间隔1.5 s,刺激呈现时间50 ms,以偏差刺激减去标准刺激,在100~250 ms最大负波确定为MMN,分析MMN波幅、潜伏期。为提高非注意纯度,参照儿童年龄,测试中让被试者观看无声动画视频,并告知被试者测试结束后要回答动画视频中的问题。

1.3 统计学处理

采用SPSS 12.0统计学软件进行处理,计量资料采用±s表示,组间比较采用两独立样本t检验,并对BECTS组MMN波幅、潜伏期与VEEG指标进行Pearson相关分析,P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果
2.1 VEEG监测指标

本组BECTS患儿睡眠结构未见明显异常改变。患儿痫样放电均位于Rolandic区。其中左侧11例,右侧8例,双侧10例。痫样放电时段:仅在睡眠期发放者17例,清醒期和睡眠期均有发放者12例,此12例患儿均表现为睡眠期痫样放电[(40.24±25.15)次/min]较清醒期[(1.92±1.38)次/min]显著增多,差异有统计学意义(t=5.270,P=0.000)。NREM睡眠1、2期IED指数为(40.73±10.69)次/min,其中<5次/min者2例,>80次/min者3例,此3例患儿基本达到ESES,余为17.2~64.6次/min。本组患儿仅监测到4例睡眠期临床发作,与睡眠期大量的IED呈电-临床分离现象。

2.2 2组MMN比较

BECTS组MMN波幅[(6.06±1.89) μV]较健康对照组[(7.28±1.64)μV]降低,差异有统计学意义(t=2.346,P=0.025);潜伏期[(191.37±40.13) ms]较健康对照组[(179.35±39.80) ms]延长,但差异无统计学意义(t=1.037,P=0.355)。

2.3 BECTS组MMN与VEEG指标的相关性

将MMN波幅、潜伏期与VEEG痫样放电时段、位置及NREM睡眠1、2期IED指数行Pearson相关分析,结果显示,MMN波幅与睡眠期放电和NREM睡眠1、2期IED指数呈负相关;MMN潜伏期与NREM睡眠1、2期IED指数呈正相关,余VEEG指标与MMN无相关性,见表1

表1

BECTS组患儿MMN与VEEG指标的相关性(r)

Table 1

Relation between MMN and VEEG indexes in BECTS group(r)

表1

BECTS组患儿MMN与VEEG指标的相关性(r)

Table 1

Relation between MMN and VEEG indexes in BECTS group(r)

项目放电时段放电位置IED指数
清醒期睡眠期左侧右侧双侧
MMN波幅0.202-0.407a0.251-0.318-0.326-0.644b
MMN潜伏期0.0790.2920.3100.2850.3440.386a

注:BECTS:伴中央颞区棘波良性儿童癫痫;MMN:失匹配负波;VEEG:视频脑电图;IED:发作间期放电;aP<0.05;bP<0.01

BECTS:benign childhood epilepsy with central-temporal spikes;MMN:mismatch negativity;VEEG:video electroencephalogram;IED:interictal epileptiform discharge;aP<0.05;bP<0.01

3 讨论

MMN是较高级的认知功能的产物,是大脑额颞叶皮质对刺激信息进行的无意识前注意加工[6]。本研究显示,BECTS患儿MMN波幅较健康对照组降低,提示BECTS患儿存在听觉信息的前注意加工障碍。MMN的记忆痕迹理论认为,刺激作用于大脑所产生的记忆痕迹保持5~10 s,随着标准刺激不断重复其记忆痕迹则不断强化,当偏差刺激出现时,由于不能与记忆痕迹匹配,便产生了MMN。BECTS患儿MMN波幅降低可能与大量IED干扰NREM睡眠期的慢波活动,使与之相关的短时记忆和学习技能受损有关。同时,睡眠期颞叶的痫样放电在一定程度上可致听觉分辨力损害[7],这可能影响了信息的编码。另外,由于BECTS睡眠期IED指数明显增高,甚至可达到ESES,而长期的ESES可导致认知功能的永久性损害[8]。这些因素共同导致MMN波幅降低。本研究显示,BECTS患儿MMN潜伏期虽较健康对照组延长,但差异无统计学意义,提示BECTS虽匹配能力受损,而加工速度尚能保持。MMN的加工性质研究认为,波幅反映自动加工,潜伏期除反映自动加工外,也与受注意调节的控制加工有关[9]。本研究在对被试者测试过程中尽管使用无声动画视频以提高非注意纯度,但仍可能有部分听觉信息引起注意参与,提示BECTS患儿前注意加工的自动加工能力受损,自动加工转向控制加工的"注意开关"作用减弱。过滤无关信息能力降低,干扰了自下而上的输入加工。

VEEG是发作性疾病诊断和鉴别诊断的重要技术之一,其可明确发作的性质、电发作及是否有电-临床分离现象等[10]。本组资料显示,BECTS具有显著的EEG特征,即痫样放电均位于Rolandic区,NREM睡眠1、2期IED较清醒期显著增多。其原因可能与睡眠期脑干上行激活系统作用减弱致使异常痫灶的电活动被释放有关。本研究显示,BECTS患儿MMN波幅与睡眠期放电和NREM睡眠1、2期IED指数呈负相关,与清醒期放电及放电位置无关,提示NREM睡眠1、2期Rolandic区大量的IED是影响BECTS听觉信息前注意加工的重要因素,特别对自动加工有明显影响。Verrotti等[11]认为,BECTS患儿NREM睡眠期Rolandic区大量的IED使慢波睡眠期间正常的慢活动受损,导致和睡眠相关的记忆巩固神经活动中断,并且阻碍了额颞叶皮质间的联系,引起短时或长时的陈述性记忆障碍,这影响了记忆痕迹的形成,导致前注意自动加工障碍。Filippini等[12]发现,IED导致更多的异常神经网络重塑并缺乏对之修剪,并逐渐强化,是影响认知的高危因素。MMN起源于额颞叶皮质。功能连接EEG显示,BECTS在额颞区有着最大的异常连接[13]。IED使额颞叶皮质联系障碍,导致信息加工的神经通路异常,使感觉系统早期的识别和编码加工受损[14,15]。本研究显示,BECTS组患儿MMN潜伏期延长,虽与健康对照组差异无统计学意义,但与IED呈正相关。另有文献报道,IED可对警觉性、记忆及认知处理速度产生不良影响[16]。本研究支持上述观点,组间差异不显著的可能原因除"注意开关"作用减弱,无关信息干扰编码加工外,与偏差刺激触发的额叶朝向反应亦有关。

既往相关研究多基于神经心理学测验,难以避免主观因素干扰,本研究应用无需被试者主动参与的MMN技术,测试指标相对客观,并依据MMN各成分所包含的神经生理过程,分析患儿睡眠期IED对前注意加工的影响机制。结果显示,BECTS患儿存在听觉信息的前注意加工障碍,特别是无注意参与的自动加工能力受损,自动加工转向集中注意加工的"注意开关"作用减弱,过滤无关信息能力降低。NREM睡眠1、2期Rolandic区大量IED是导致前注意加工障碍的重要因素。但本研究为横断面设计,样本量较小,尚不清楚前注意加工能力是否随睡眠期IED的消失而改善,有待进一步追踪观察。

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