广泛性焦虑障碍患者的脑电超慢波信息分析

丁力+陶明+陶丹红+孔微

[摘要] 目的 利用腦电超慢波信息仪分析广泛性焦虑障碍患者脑电超慢波信息各种成份的变化规律及其相应神经递质功能的相关性，探讨其对广泛性焦虑障碍的临床评估的意义。 方法 选择35例广泛性焦虑障碍患者作为研究组（在治疗前和治疗4周末）和35例健康志愿者作为对照组行脑电超慢波信息仪检测，同时用症状自评量表（SCL-90）评估其临床症状。 结果 （1）与对照组对比，研究组治疗前SCL-90总分及各因子分显著高于对照组（P<0.01），脑电超慢波1 mHz（GABA）绝对功率值显著下降（P<0.01），4 mHz（5-HT）、7 mHz（NE）绝对功率显著上升（P<0.01）；1 mHz（GABA）、2 mHz（Glu）相对功率显著降低（P<0.01），3 mHz（兴奋递质3）、4 mHz（5-HT）、5 mHz（Ach）、11 mHz（DA）相对功率显著升高（P<0.05）；（2）与治疗前对比，研究组治疗后SCL-90除强迫分外各因子及总分显著下降（P<0.05），1 mHz（GABA）绝对功率显著上升（P<0.01），4 mHz（5-HT）、7 mHz（NE）绝对功率显著下降（P<0.05）；1 mHz（GABA）相对功率显著上升（P<0.05），4 mHz（5-HT）相对功率显著下降（P<0.05）；（3）对研究组治疗前评定的SCL-90的9个因子进行主成分分析，抽取出两个主成分（z1，z2），解释总变异量为64.40%。z1与z2分别与脑电超慢波测定结果进行相关分析：z1与3 mHz（兴奋递质3）、7 mHz（NE）、11 mHz（DA）绝对功率显著相关（P<0.05或 P<0.01），与7 mHz（NE）相对功率呈显著相关（P<0.05）。 结论 脑电超慢波信息仪对广泛性焦虑障碍的临床诊断、疗效评估有一定的指导作用。

[关键词] 脑电超慢波信息仪；广泛性焦虑障碍；症状自评量表；主成分分析

[中图分类号] R749.72 [文献标识码] A [文章编号] 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

广泛性焦虑障碍（generalized anxiety disorder，GAD）是临床上最常见的一种焦虑障碍，主要表现为持续无固定对象的担忧、紧张不安、心神不定，并伴随自主神经功能紊乱或是运动性不安等[1]。目前，对GAD临床评估的生理学指标十分有限，临床诊断主要依据症状描述和评定量表，限制了GAD诊断和治疗水平的提高。近年来随着“脑电超慢涨落分析理论”的兴起和计算机分析技术的提高，脑电超慢波信息分析（EEG Supper Slow Wave Information Analysis）技术，又称脑涨落技术（encephalofluctuography，EFG）的进一步发展再次引发了对脑电信息与精神活动相关性研究的兴趣。EFG分析的成分并非普通脑电放大器采集的脑电波（0.5～30 Hz），而是对1～255 mHz范围内脑电信号的改变均能有效记录[2]。它是利用载波传输信号的原理，对记录的脑电波进行多重频谱分析，进而了解隐含于脑电频率中的特征改变，从而展示脑内神经化学递质振荡反应，获得有关脑内神经化学递质活动的信号[3]。目前国内外使用EFG用于脑功能的技术研发，可以在自然、无创伤的状态下，对多种神经递质功率相对应的超慢波频率进行检测，从而反映大脑的状态，以便于脑部疾病的治疗[4]。本文拟通过比较GAD患者临床特征与脑电超慢信息之间的关系，并以普通成人作对照，探索分析GAD患者脑电超慢波信息各种成份的变化规律及其相应神经递质功能失调与临床表现的相关性。评估“脑电超慢涨落分析理论”在精神医学临床的应用价值。

1 资料与方法

1.1 一般资料

本实验研究对象分为两组：研究组来源于2015年10月～2016年10月就诊于浙江省新华医院临床心理科首诊广泛性焦虑障碍患者，1周内未服用过精神科药物，符合美国精神障碍诊断与统计手册（第五版）（Diagnostic and Statistical Manual of Mental Disorders-V，DSM-V）[5]中的广泛性焦虑障碍诊断标准，排除严重躯体疾病或中枢神经系统疾病及精神活性物质滥用，共35例，男13例，女22例，平均年龄（34.57±9.33）岁，平均受教育年限（12.51±2.77）年；对照组为普通健康成人，无脑、心、肝、肾等重要脏器及代谢性疾病史，共35例，其中男17例，女18例，平均年龄（31.51±7.19）岁，平均受教育年限（13.71±2.44）年。两组在性别、年龄、教育年限方面差异无统计学意义（P>0.05）。两组人员在知情同意下自愿参加，并签署知情同意书。

1.2 研究方法

符合入组标准的研究对象首先进行90项症状自评量表（Symptom Checklist-90，SCL-90）评定，随后应用北京舒普生腦电超慢涨落分析仪作EFG检测。研究组在治疗后第4周末再次复查EFG及SCL-90。

1.2.1 脑电超慢波信息仪检测 采用中国北京舒普生脑电超慢涨落分析仪，该仪器根据我国航天医学研究所梅磊提出的“脑电超慢涨落理论” [6]。脑电信息中的超慢波频率与相应神经递质的突触后电位具有相关性，每一种超慢波频率对应一种神经递质的突触后电位，这种对应关系（密码关系）近20年来通过大量的基础研究已被验证：1 mHz超慢波对应γ-氨基丁酸（GABA）、3 mHz超慢波对应兴奋递质3、6 mHz超慢波对应兴奋递质6、5 mHz超慢波对应乙酰胆碱（Ach）、7 mHz超慢波对应去甲肾上腺素（NE）、11 mHz超慢波对应多巴胺（DA）、4 mHz超慢波对应5-羟色胺（5-HT）、2 mHz超慢波对应谷氨酸（Glu）、13 mHz超慢波对应抑制递质13。

依照国际标准10/20系统按置16导电极，研究组和对照组均在清醒、闭目、安静状态下完成采集20分钟的脑电信息，删除干扰信息及伪差选取其中10分钟的脑电信息计算若干超慢波功率值，包括1 mHz（GABA）、2 mHz（Glu）、3 mHz（兴奋递质3）、4 mHz（5-HT）、5 mHz（Ach）、6 mHz（兴奋递质6）、7 mHz（NE）、11 mHz（DA）、13 mHz（抑制递质13）的绝对功率及相对功率。

1.2.2 症状自评量表（SCL-90） 采取Derogatis编制的90项症状自评量表，该量表是广泛使用的心理测评量表，经过多次修订，目前临床上常用版本是由上海精神卫生中心的王征宇在1984年翻译，于1986年由金华和吴文源教授主持修订，并建立常模，对象为18～60岁的成人[7，8]。共 90 个项目，包括躯体化、强迫、人际敏感、抑郁、焦虑、敌对、恐怖、偏执和精神性等因子，每一个项目均采用5级评分制（1～5分），每个因子得分超过2分即提示异常。总量表的Cronbach系数为0.954。研究组和对照组在一名医师的解释和指导下，根据最近一星期的实际情况，作出独立的、不受任何人影响的自我评定。

1.3 统计学方法

采用Statistical Product and Service Solutions19.0（SPSS19.0）统计学软件进行统计分析。对正态分布的计量数据的组间差异比较进行t检验，对非正态分布或方差不齐的计量数据采用t检验，并对各因素之间的关系进行Pearson相关分析、因子分析。以P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 研究组治疗前后及对照组SCL-90评分结果

研究组SCL-90评分结果显示有8个项目因子平均分超过2，与对照组比较所有项目因子的评分均高于后者（P均<0.01）；研究组治疗前后比较发现，除强迫因子外，其余各项因子均存在统计学意义的显著差异（P<0.05）。正常对照组35人的SCL-90总分均低于160分，各项因子分均低于2分。见表1。

2.2 脑电超慢波信息检测结果

在脑电超慢波绝对功率测定结果中，研究组治疗前绝对功率测定结果与对照组比较，1 mHz（GABA）功率值显著下降（P<0.01），4 mHz（5-HT）、7 mHz（NE）功率显著上升（P<0.01）；治疗前后比较发现，研究组治疗后的1 mHz（GABA）功率显著上升（P<0.01），4 mHz（5-HT）、7 mHz（NE）功率显著下降（P<0.05），见表2。

在脑电超慢波相对功率测定结果中，研究组治疗前相对功率测定结果与对照组比较，1 mHz（GABA）、2 mHz（Glu）相对功率显著降低（P<0.01），3 mHz（兴奋递质3）、4 mHz（5-HT）、11 mHz（DA）、5 mHz（Ach）相对功率显著升高（P<0.05）；治疗前后比较发现，研究组治疗后1 mHz（GABA）相对功率显著升高（P<0.05），4 mHz（5-HT）相對功率显著降低（P<0.05），见表3。

2.3 研究组治疗前SCL-90的9个因子主成分分析结果

Kaisex-Meyer-Olkin（KMO）值为0.72；Bartlett球形检验的χ2值为154.26，P=0.00，差异有统计学意义，可以认为这9个因子适合进行主成分分析。9个因子抽取出两个主成分（z1，z2），解释总变异量为64.40%，见表4。

2.4 研究组治疗前SCL-90主成分与脑电超慢波检测结果的相关性分析

将主成分分析中提取的SCL-90主成分1（z1）和主成分2（z2）分别与脑电超慢波测定结果进行相关分析，z1与3 mHz（兴奋递质3）绝对功率显著相关（P<0.05），与7 mHz（NE）、11 mHz（DA）绝对功率显著相关（P<0.01），与7 mHz（NE）相对功率呈显著相关（P<0.05），见表5。

3 讨论

受家庭、环境、人际等多方面因素的影响，GAD在我国的发病率日益升高。患者感到痛苦，但无法解脱，对患者造成的负面影响日益突出，严重影响到患者的日常生存状态[9-10]。因此，临床上关于GAD患者的诊疗一直处于较高的重视程度，对于其研究报道也较多，不仅涉及到临床表现、诊断及治疗方面，还涉及到发病机制方面，如焦虑情绪对患者机体血生化的影响研究[11-12]，以及关于神经递质及血小板等凝血指标的研究[13]。目前国内外关于神经递质的研究认为中枢NE能系统、DA能系统、5-HT能和GABA能等四种神经递质可能与GAD发病机制有关。对于脑内神经递质的研究，目前大多采集血液或脑脊液，但由于血脑屏障的存在，血液和脑脊液中神经递质的浓度存在一定的差异，甚至不能排除神经递质在脑脊液的水平与脑内的真实情况亦存在差异[14]。

脑电超慢波信息分析技术是近几年来中国首创的一种无创伤性的脑功能检测方法，根据“脑电超慢涨落分析理论”，脑内神经递质与受体作用后，在突触后膜产生突触后电位，大量神经元同步化放电形成脑电波，通过适当方法把神经递质的信息从脑电信号中提取出来，从而反映脑内神经递质功率水平。本研究通过结合GAD患者SCL-90量表与脑电超慢信息，并参考以往GAD患者神经递质功能失调的研究，探索“脑电超慢涨落分析理论”在精神医学临床的应用价值，尤其是脑电超慢波信息仪是否对GAD的临床诊断、疗效评估有指导作用。

有研究表明，抑制性神经递质GABA活性的降低参与了焦虑的病理生理机制。本研究证实了GAD患者在治疗前脑内1mHz（GABA）绝对功率下降，经过治疗四周后，1mHz（GABA）绝对功率显著上升。这与Kent等[15]的发现相一致：焦虑患者脑内GABA水平是下降的，经过药物治疗后焦虑症状消失，GABA恢复到正常水平。本研究还发现GABA相对功率显著降低，说明在与其他递质的平衡关系方面，GABA也是处于劣势地位。

除了氨基酸类神经递质外，GAD患者的脑内单胺类神经递质也可能会出现异常。本研究提示GAD患者在治疗前脑内7mHz（NE）的绝对功率是增高的。有研究者从脑脊液、血和尿中发现广泛性焦虑障碍发作时NE能活动增加[16]。通过以往研究可知，焦虑伴有警觉程度增高和交感神经活动增强的表现，提示患者的肾上腺功能增强；可乐定通过减少NE释放，可以减轻患者的警觉和焦虑，这与本研究结果相一致。本研究还发现GAD患者脑内4mHz（5-HT）的功率是增高的。5-HT也叫血清素，其与人类多种中枢神经系统疾病的发生有关，调节自主神经功能和许多生理功能，如感觉和温度调节、睡眠-清醒周期、心血管和血压调节、运动和感受伤害，神经内分泌机理等[17]。近年来研究发现，5-HT在人和动物的焦虑反应中起着重要作用。神经生化研究发现，GAD患者可能存在5-HT能系统的异常[18]。有学者对患者大脑进行神经解剖研究发现，5-HT在患者的大脑内具有广泛的分布，特别是在与患者焦虑相关的区域。Lanzenberger RR等[19]的观点支持当5-HT释放量增加时，会出现明显的紧张、焦虑反应。

通过4周治疗后发现，与治疗前对比，研究组1mHz（GABA）、4mHz（5-HT）绝对及相对功率均有显著变化，均向着对照组数值靠拢，且SCL-90除强迫分外各因子及总分显著低于治疗前，提示了治疗的有效性，说明EFG在GAD患者的疗效评估方面有一定的指导作用。本研究还对研究组治疗前的SCL-90进行主成分分析，获得2个主成分（z1和z2）。其中z1的贡献度为44.87%，各系数均为正值，且数值较为接近。说明9个因子分对z1均有影响，可以将z1看作是体现SCL-90的综合指标。而z2的贡献度为19.53%，强迫和精神性的系数较大，说明可以将z2看作是体现SCL-90精神病性方面的指标。将z1、z2与脑内神经递质功率联系起来进行相关分析，发现z1与兴奋递质3、NE、DA绝对功率显著正相关，与NE相对功率呈显著正相关。分析原因，GAD患者脑内3mHz（兴奋递质3）、7mHz（NE）、11mHz（DA）的绝对功率越高，其症状越多，心理状况、整体生活质量越糟糕。但可能受限于样本量偏小，未发现z2与脑电超慢波有相关性。这说明了EFG对于GAD患者的临床诊断有一定的指导作用。

综上所述，GAD患者的生理变化涉及到多个神经递质，不仅有单个递质功能的高低，还存在递质之间相互平衡关系的失调问题[20-21]。依据“脑电超慢涨落分析理论”，根据以往实验与本研究，脑电超慢波信息仪的检测结果与各神经递质特性基本符合。EFG检测既包括神经递质的绝对功率，又包括各个递质之间的平衡情况，能够为临床工作者提供多方面、多层次的信息来判断GAD患者的状况。另外，脑电超慢波信息仪检测相对简单易行、无损伤，是一种客观的物理检查手段，可以解决目前GAD诊断及疗效判定没有客观依据的问题。随着更多、更深、更专业的研究，它有可能成为广泛性焦虑障碍诊断及疗效评定等方面的指标之一。

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（收稿日期：2016-12-21）