脑电超慢涨落图技术对睡眠障碍患者神经递质相关因素的分析

蒋 帅，付清海，吴银侠，王大刚，杨来启，马文涛

(1中国人民解放军第三医院全军精神卫生中心，宝鸡721004;2中国人民解放军第三医院医务处;*通讯作者，E-mail:fuqinghai0917@163.com)

觉醒/睡眠问题是仅次于疼痛而求医的第二大原因［1］，据《全球睡眠调查:中国区域调查报告》结果显示，在我国有45.4%的人存在睡眠障碍问题，并且和抑郁或焦虑性心理障碍成正比［2］。课业负担、青春期的不良情绪、晚上玩电脑、不健康的睡眠习惯都会导致睡眠问题［3－6］，睡眠障碍严重影响儿童成长、大脑发育和生活质量［7－8］。

目前对于睡眠障碍的诊断主要有多导睡眠描记评估、评估量表、活动记录仪、联机睡眠日记、核心体温和内源性褪黑素等方法［9］。事实上睡眠障碍的发生与中枢神经系统内多种化学物质的改变有关［10］。

科学研究证明生理学上许多生物信号不仅包含线性成分还具有非线性成分，因此提取生理过程的特征并对生物信号进行非线性特征分析可以更好地揭示生理特性［11］。梅磊等利用多重频谱分析和非线性特征分析技术从脑电信号中提取超慢涨落成分并分析处理最终计算出脑内神经递质γ－氨基丁酸(GABA)、谷氨酸(Glu)、乙酰胆碱受体(AchR)、5－羟色胺(5－HT)、乙酰胆碱(Ach)、强兴奋递质(Exc)、去甲肾上腺素(NE)、多巴胺(DA)、深抑制递质(INH)的具体含量以及各导联熵值的大小［12］，可以反映大脑的相对功能。目前，该技术属于国际独创，国内有人利用此项技术研究睡眠障碍，多数研究发现睡眠障碍有GABA、Glu功能减低表现［13－15］，但是，有关睡眠障碍的研究没有考虑不同年龄和性别间可能存在的巨大差异。现在，我们使用MI－2001型脑电超慢涨落分析仪对各年龄段门诊睡眠障碍患者的神经递质进行检测和分析。

1 对象与方法

1.1 研究对象

本文病例均来自我院2009－10～2013－10门诊患者，由精神科主治医师以上作出诊断，根据病人的主诉、病史、症状体征和常规检查检验结果以及神经系统查体有无阳性表现，判断有无躯体疾病和精神障碍，排除各种躯体疾病或精神障碍症状导致的继发性睡眠障碍，筛选出符合中国精神疾病分类和诊断标准(CCMD－3)睡眠障碍诊断标准的病例101例，其中因导联熵值数据脱漏而剔除者1例，实际符合要求者100例，其中0－29岁17例，＞29－39岁17例，＞39－49岁23例，＞49－59岁20例，＞59－69岁13例，＞69岁10例。

1.2 研究方法

1.2.1 仪器 采用中国北京同仁光电公司研发的ML－2001型脑电超慢涨落分析仪。

1.2.2 脑电信号采集和处理 按国际10/20系统标准放置电极，在患者清醒、闭目、保持安静状态下连续采集脑电信号18 min后，ET程序自动处理和打印检测结果，包括神经递质GABA，Glu，AchR，5－HT，Ach，Exc，NE，DA，INH 的相对含量的实测值和正常值(各年龄段的正常值由同仁光电公司提供)。

1.3 统计学分析

2 结果

2.1 各年龄段睡眠障碍门诊患者脑内神经递质实测值与ET正常值比较

17例0－29 岁(年龄最小者13岁)患者实测值与ET正常值进行比较，发现Ach显著高于正常值(P＜0.05)，DA 显著低于正常值(P＜0.05)。＞29－39岁17例患者实测值与ET正常值进行比较发现，Ach、EXC 显著高于正常值(P＜0.05)，GABA显著低于正常值(P＜0.05)。＞39－49岁23例患者实测值与ET正常值进行比较，AchR、5－HT显著高于正常值(P＜0.05)，GABA、Glu显著低于正常值(P＜0.05)。20例＞49－59岁和13例＞59－69岁患者的实测值与ET正常值差异不大。10例＞69岁患者实测值与ET正常值进行比较发现，5－HT显著低于正常值(P＜0.05，见表1)。

2.2 各年龄段睡眠障碍门诊患者脑内神经递质实测值之间比较

对不同年龄段患者脑内神经递质进行单因素方差分析，结果发现仅Glu有统计学差异(见表1)。

2.3 不同性别睡眠障碍门诊患者脑内神经递质实测值之间比较

37例男性睡眠障碍门诊患者脑内神经递质实测值与63例女性睡眠障碍门诊患者脑内神经递质实测值的比较发现，男性实测值在年龄上稍低于女性，5－HT、Ach、DA 略高于女性，GABA、Glu、AchR、Exc、NE、INH略低于女性，但各组间差异均无统计学意义(见表2)。

3 讨论

本次试验使用脑电超慢涨落分析仪，对门诊各年龄段睡眠障碍患者检测一次脑电超慢涨落图，分析各年龄段睡眠障碍患者神经递质变化情况发现各年龄段患者GABA在除69岁以上的其他年龄段实测值均低于或显著低于正常值，国外有研究将氨基乙磺酸作为GABA受体激动剂，有促进睡眠的作用［16］，治疗睡眠障碍的临床药物依然是基于增强GABA的抑制作用［17］，本研究发现 GABA在除69岁以上的其他年龄段实测值均低于或显著低于正常值。说明睡眠障碍患者的大脑抑制功能下降，皮层功能紊乱，为此类药物的应用提供了新的证据支持。各年龄段神经递质的方差分析发现Glu存在显著性差异，而且＞39－49岁患者Glu最低，说明不同年龄段患者的大脑抑制和兴奋功能是不同的，可能与该年龄段社会压力较大有关，虽然各年龄段患者除Glu外的其他神经递质与正常值的差异也不相同，但是单因素方差分析未发现统计学差异，说明睡眠障碍患者受年龄的影响主要体现在Glu的含量变化。

表1 各年龄段神经递质实测值与正常值比较和各年龄段神经递质实测值之间比较Table 1 Comparison between measured values and normal values of neurotransmitters in different age

表2 男女之间的神经递质比较Table 2 Comparison of neurotransmitters between male and female

国内有研究表明失眠人群的NE相对不足［18］，本研究发现男性睡眠障碍患者NE水平低于女性患者，说明男性患者面对的社会压力比女患者要大，差异无统计学意义，可能与本研究样本量较小有关。大样本的流行病学调查表现睡眠障碍的发生与性别、年龄均有关，说明不同性别、年龄的发病机制可能不相同，但是到目前为止，对于性别造成的差异，生化检验未提供可信的明确的证据，本实验基于脑电超慢涨落图技术仅仅得出性别间的微小差异，仍需要对性别间的差异做进一步的研究。

事实上从大脑皮层到脑干各级生命中枢都参与睡眠－觉醒周期调节，各种神经递质和神经激素相互影响，与内源性多肽和免疫物质共同调节睡眠［19，20］。关于多种神经递质参与睡眠－觉醒周期的神经机制仍需要进一步研究。本研究对于各年龄段的性别差异未进行研究，且未对发病原因、病程等差异详细区别，但是，在本研究中未发现男女患者在神经递质上存在统计学差异，在以后的研究中，可开展大样本研究，或采用其他分组标准，纳入量表，借助脑ET进一步分析睡眠障碍患者神经递质的变化。

［1］Mahowald MW，Schenck CH.Insights from studying human sleep disorders［J］.Nature，2005，437(7063):1279－1285.

［2］诺剑飞.睡眠障碍的现代病因病机探索［J］.中国中西医结合杂志，2012，32(2):151－152.

［3］Leong CS，Wong TK.The sleep of children:an inquiry into factors that may affect the adequacy of sleep among children attending primary schools in macao［J］.JHeal Sci，2011，1(1):8－15.

［4］Rocha CR，Rossini S，Reimo R.Sleep disorders in high school and pre－university students［J］.Arq Neuropsiquiatr，2010，68(6):903－907.

［5］Mesquita G，Reimao R.Nightly use of computer by adolescents:its effect on quality of sleep［J］.Arq Neuropsiquiatr，2007，65(2B):428－432.

［6］Pires ML，Benedito－Silva AA，Mello MT ，etal.Sleep habits and complaints of adults in the city of Sao Paulo，Brazil，in 1987 and 1995［J］.Braz JMed Biol Res，2007，40(11):1505－1515.

［7］El Shakankiry HM.Sleep physiology and sleep disorders in childhood［J］.Nat Sci Sleep，2011，3:101－114.

［8］Peirano PD，Algaín CR.Sleep in brain development［J］.Biol Res，2007，40(4):471－478.

［9］刘扬华，刘诗翔.睡眠障碍的诊断及治疗概述［J］.神经损伤与功能重建，2012，7(2):143－146.

［10］范利锋，王平仁，兰培敏.睡眠机制的研究概况［J］.临床内科杂志，2005，22(10):662－664.

［11］张艳艳.近似熵理论及应用［J］.中国医学物理学杂志，2009，26(6):1543－1546.

［12］梅磊.ET－脑功能研究新技术［M］.北京:国防工业出版社，1995:48－192.

［13］蒋晓江，许志强，刘娟.内因性失眠症患者中枢抑制源GABA震荡的脑电涨落变化［J］.中国临床神经科学，2005，13(3):110－112.

［14］曾远明，李长清，胡长林.慢性失眠病人脑内神经递质活动的超慢涨落图表现［J］.临床神经电生理学杂志，2005，14(2):85－89.

［15］李绍旦，杨明会，王振福，等.亚健康失眠人群脑内神经递质水平分析［J］.中国全科医学，2008，11(1A):24－26.

［16］Lin FJ，Pierce MM，Sehgal A，etal.Effect of taurine and caffeine on sleep – wake activity in Drosophila melanogaster［J］.Nat Sci Sleep，2010，2:221－231.

［17］Szabadi E.Drugs for sleep disorders:mechanisms and therapeutic prospects［J］.Br JClin Pharmacol，2006，61(6):761－766.

［18］黄炼红，季晓林，郑玉聪，等.失眠症患者血浆去甲肾上腺素与肾上腺素水平观察［J］.福建医药杂志，1995，17(6):177－178.

［19］Minkel JD，McNealy K，Gianaros PJ，etal.Sleep quality and neural circuit function supporting emotion regulation［J］.Biol Mood Anxiety Disord，2012，2(1):1－9.

［20］Mignot E，Taheri S，Nishino S.Sleeping with the hypothalamus:emerging therapeutic targets for sleep disorders［J］.Nat Neurosci，2002，5(Suppl):1071－1075.