吸氧对听感觉门控P50的影响

于秋红，陈昭燃，张红霞，刘亚玲，薛连璧

·基础研究·

吸氧对听感觉门控P50的影响

于秋红1，陈昭燃2，张红霞1，刘亚玲1，薛连璧1

目的 研究呼吸纯氧对健康人听感觉门控P50的影响。方法 右利手、健康男性大学生志愿者28名，根据随机数字表分为对照组（n=12）和实验组（n=16）。佩戴面罩，对照组呼吸空气，实验组呼吸医用纯氧60 min。应用条件-测试刺激，记录吸氧前（pre0）、吸氧20 min（Oxy20）、吸氧50 min（Oxy50）、吸氧后30 min（post30）的脑电图，计算听觉P50潜伏期和P50感觉门控电位（S1与S2振幅之差）。结果 S1刺激在4个时间点各组P50潜伏期相对稳定（P＞0.7）；吸氧50 min时，实验组比对照组P50潜伏期缩短（P＜0.05）。S2刺激在4个时间点各组P50潜伏期相对稳定（P＞0.30），两组间比较无显著性差异（P＞0.05）。对照组P50门控电位比较稳定（P=0.70），而实验组随吸氧时间逐渐延长，电位越来越高，停止吸氧后，电位迅速回落，Oxy20和post30（P=0.04）、Oxy50和post30（P=0.02）相比均有显著性差异。组间比较，4个时间点均无显著性差异（P＞0.05）。结论 健康人吸60 min纯氧，可能缩短对刺激的反应时间，有增强听觉门控电位的趋势。

吸氧；听感觉门控；P50

［本文著录格式］于秋红，陈昭燃，张红霞，等.吸氧对听感觉门控P50的影响［J］.中国康复理论与实践，2015，21（2）:153-156.

CITED AS:Yu QH，ChenACN，Zhang HX，et al.Effect of oxygen inhalation on auditory sensory gating P50［J］.Zhongguo Kangfu Lilun Yu Shijian，2015，21（2）:153-156.

听感觉门控是反复暴露在相同的感觉刺激后，适应性的提前注意，它是大脑对刺激信息的选择和过滤过程，是人脑的一种正常抑制功能［1］。有研究显示，外伤后应激障碍、精神分裂症［1］患者都可以有感觉门控异常，提示感觉门控异常是很多疾病时基本滤过机制缺损。

氧疗在临床应用越来越广泛，尤其是各种脑损伤，如脑外伤［2-3］、脑卒中［2］、急性一氧化碳中毒及迟发脑病［4］等。大量研究着重于氧疗对大脑结构的影响。而氧疗对脑功能影响的研究除了一些功能量表评分及代谢指标外，鲜有实时监测氧疗时脑功能变化［5］。本研究应用条件-测试刺激，研究呼吸纯氧对健康人听觉P50的影响，试图为临床安全用氧提供理论基础。

1 对象和方法

1.1 研究对象

28例在校大学生或研究生，男性，年龄（25.35± 3.75）岁，均为右利手，听力正常。排除精神疾患家族史、脑部疾患既往史、存在焦虑或抑郁、服用药物等。行状态焦虑量表、特质焦虑量表、自我效能量表、简易应对量表、恐惧量表测试，结果均在正常范围内。将受试者根据随机数字表分为对照组（n=12）和实验组（n=16），被试对分组情况不知情。本实验经过首都医科大学伦理委员会批准，符合赫尔辛基宣言精神。所有受试者均签署知情同意书。

1.2 实验方法

1.2.1 脑电数据采集

检测地点为北京天坛医院高压氧科医用空气加压氧舱，按照国际心理生理学会提出的事件相关电位记录原则和标准的要求进行。用荷兰A.N.T.公司产22导电极帽及脑电记录系统采集和记录脑电信号。受试者戴22导电极帽，电极安放按国际标准10-20系统，取双侧乳突电极的平均值为参考电极值。信号经放大器放大，滤波0.05～100 Hz，采样频率256 Hz。成对刺激序列为A.N.T.公司编制。每对刺激包括2个性质一样的声音，第1个为条件刺激（condition stimuli，S1），第2个为测试刺激（test stimuli，S2）。两个声音皆为1000 Hz矩形波，刺激持续时间10 ms。S1与S2之间间隔500 ms。刺激序列共包含100对即200个刺激。先训练受试者熟悉刺激序列，要求受试者在听到S2时低声报数。受试者应用不可重复式吸氧面罩，对照组呼吸空气，实验组呼吸医用纯氧60 min。

1.2.2 检测时间点

受试者在以下4个时间点接受听觉刺激：吸氧前（pre0）、吸氧20 min（Oxy20）、吸氧50 min（Oxy50）、吸氧后30 min（post30）。

1.2.3 脑电分析

脑电图的离线分析由对实验分组不了解的技术人员利用ASA 4.7.0.4（A.N.T公司）软件完成。选取刺激前50 ms至刺激发生时（-50～0 ms）的脑电信号作为基线，用于刺激后脑电信号分析的校正；选取刺激发生时至刺激后150 ms时间段（0～150 ms）作为分析窗。分析方法与我们以前的研究［5-6］一致。

测量指标包括：S1、S2潜伏期；P50门控电位即S1与S2振幅差值（S1-S2）。

1.3 统计学分析

所有数据均应用SigmaStat 3.5软件（SYSTAT Software Inc.Iowa City）分析。数据以（±s）表示，组内比较采用重复测量方差分析，两组间比较采用独立样本t检验。显著性水平α=0.05。

2 结果

2.1 基本波形

每组受试者两种刺激都引发了多个波峰，分别出现在刺激后20 ms、39 ms、55 ms、100 ms左右，而且，S2诱发的波振幅小于S1诱发的波。55 ms波峰为传统的P50波。

2.2 潜伏期

两组S1诱导的P50潜伏期相对稳定（P＞0.05）。组间比较，吸氧50 min时，实验组比对照组潜伏期缩短（P＜0.05）。见表1。

两组S2诱导的P50潜伏期相对稳定（P＞0.05）。各时间点组间比较均无显著性差异（P＞0.05）。见表2。

2.3 门控电位

对照组P50门控电位比较稳定，而实验组P50门控电位随吸氧变化较明显，吸氧后电位逐步升高，停止吸氧后电位迅速回落（P＜0.05）。两组间比较无显著性差异（P＞0.05）。见表3。

表1 S1诱导的P50潜伏期（ms）

表2 S2诱导的P50潜伏期（ms）

表3 P50门控电位（μV）

3 讨论

以前大部分有关听感觉门控的研究把兴趣放在注意过程的早期，认为感觉门控就是刺激后30～90 ms间的最大正相波，潜伏期多在50～60 ms之间，故称为P50。近些年的研究认为，听感觉门控过程是一个复合过程，它的组成还包括其他听觉诱发电位成份［7］，例如N100、P200等。但是相对P50，N100和P200稳定性差［8］。我们以前的研究［6］也提示P50相对恒定，似乎更适合临床应用，因此，本研究仅观察P50。研究波形图显示，S2波幅小于S1，认为实验达到了预定目的，可从中分辨P50波。

S1为条件刺激，S2为测试刺激。对照组呼吸空气进行4次记录，可视为观察短期内重复刺激对P50的影响。潜伏期代表对刺激的反应速度快慢，短期内重复刺激，潜伏期相对稳定，提示短期内进行重复刺激，不会对反应速度产生明显影响。实验组主要观察吸氧对P50的影响。停止吸氧后30 min，对刺激反应速度较吸氧50 min时慢。两组比较，吸氧50 min时，实验组比对照组S1-P50潜伏期缩短，提示吸氧提高了对刺激的反应速度［9］。吸氧20 min并未产生此效果，说明吸氧要达到一定时间才能产生效果。

研究感觉门控电位时，本研究亦曾计算过S2与S1振幅之比（T/C），与某些学者的情况类似［10］，当对S2的反应远低于S1反应时，其结果就变成无穷正值或负值，因此T/C波动过大，所以本研究选择ΔS反映听感觉门控电位大小。ΔS越大，表示感觉门控电位越大，门控能力越强，越能减少错误反应［10］。对照组P50门控电位稳定，考虑重复刺激对P50门控电位影响不大，这与陈兴时等有关重复刺激对P50的影响研究结果一致［11］。实验组P50门控电位随吸氧增大，停止吸氧后差值迅速回落，表明吸氧增强P50门控电位。

虽然P50门控相对恒定，与受试者的性别、年龄［8，12］、文化程度、情绪等无明确关联，但被测定者左/右利手，行为、人格特征，药物应用史，家族史，既往史，有无物质滥用、吸烟均对P50有一定影响；同时，被测者的意识觉醒和应激状态、神经系统疾病及脑外伤史以及精神分裂症的不同临床亚型［13］可能对P50也有一定的影响。

有学者认为，听感觉门控缺陷可能是精神分裂症稳定的内表型［14］。所以临床上有时把P50改善作为药物评价的指标之一。李晓裔等认为，P50不仅可以作为观察轻度认知功能障碍的指标，还可以作为评估多奈哌齐治疗轻度认知功能障碍疗效的指标［15］。

自首次报道氯氮平能改善P50感觉门控之后，有关非典型抗精神病药对P50感觉门控的影响国内外有不少研究，但结论很不一致。王俊清等报道，非典型抗精神病药利培酮、喹硫平对P50感觉门控功能有改善作用［16］；而苏亮等的Meta分析显示，抗精神病药物治疗前后，精神分裂症患者P50比值无显著性差异［17］。

当然，不能仅从P50的角度评价一种药物的有效性。所以，应用P50进行疗效评估时应掌握尺度，不能单纯以P50是否改善来判断药物是否有效，但P50改变很可能是一个敏感指标。

综上所述，本研究提示健康人呼吸纯氧60 min，可能缩短对刺激的反应时间，有增强听觉P50电位趋势。结果仅限于健康年轻人，希望为进一步临床研究提供合理假设和正常对照。如果进入临床，还需大样本的研究，并且进行更多的任务刺激。无论如何，本文提供了应用听感觉门控研究脑功能的基础，将鼓励大家进行更多的有关氧气对人脑功能影响方面的研究。

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Effect of Oxygen Inhalation on Auditory Sensory Gating P50

YU Qiu-hong，Andrew CN CHEN，ZHANG Hong-xia，LIU Ya-ling，XUE Lian-bi.Department of Hyperbaric Oxygen，Beijing Tiantan Hospital，Capital Medical Universtity，Beijing 100050，China

Objective To explore the effect of oxygen inhalation on auditory sensory gating P50 in healthy human brain.Methods 28 healthy male academician right-handed were included.They were divided into control group（n=12）and experiment group（n=16）according to the random numerical table，and blinded about groups.The subjects inhaled pure oxygen in the experiment group，and air in the control group through a mask for 60 min.The electroencephalograph was recorded while an auditory paired-click sensory gating test was conducted during 4 study periods:before inhalation（pre0），inhale for 20 min（Oxy20）and 50 min（Oxy50），and 30 min after inhalation（post30）.The latency and amplitude（S1-S2）of auditory sensory gating P50 were calculated.Results The latencies of P50 from S1 were stable in each group（P＞0.7），and the latency of Oxy50 was shorter in the experiment group than in the control group（P＜0.05）.The latencies from S2 were stable in each group（P＞0.30），and there was no significant difference between groups in all the time points（P＞0.05）.The amplitudes of （S1-S2）of P50 were stable in the control group（P=0.70），and was higher on Oxy20（P=0.04）and Oxy50（P=0.02）than post30 in the experiment group.There was no difference between the groups in all the time points（P＞0.05）.Conclusion Oxygen inhalation may be helpful to shorten the active time to stimulate，and trend to enhancing the amplitude of P50.

oxygen inhalation；auditory sensory gating；P50

R459.6

A

1006-9771（2015）02-0153-04

2014-09-13

2014-10-15）

10.3969/j.issn.1006-9771.2015.02.007

国家自然科学基金项目（No.30972829）。

1.首都医科大学附属北京天坛医院高压氧科，北京市100050；2.首都医科大学神经生物系高级脑功能中心，北京市100069。作者简介：于秋红（1977-），女，河北迁西县人，汉族，博士，主治医师，主要研究方向：高压氧神经病学，神经康复。通讯作者：薛连璧，男，博士，主任医师。E-mail:xue40@vip.sina.com。