脑外伤后情绪障碍者面孔表情ERP晚期正成分分析

（苏州市广济医院，江苏 苏州 215008）

近年来，随着道路交通事故发生率的逐年上升，法医精神病鉴定实践中对脑外伤所致精神障碍进行精神伤残鉴定的数量日趋增多。脑外伤累及额叶、颞叶可致各种不同的情绪障碍，对严重脑外伤的追踪研究发现，大多数患者会出现情绪障碍，与伤前相比，失业率达70%，30%的人由于情绪障碍造成的社会功能损害而不得不依靠家人生活，40%的人丧失了既往的人际关系，情绪障碍对患者的影响并不亚于智能损害[1]。

目前，各地法医精神病鉴定机构对脑外伤后情绪障碍主要是根据精神检查结合相关量表来评估，但这些量表较难排除伪装的成分。事件相关电位（eventrelated potential，ERP）是当前情绪研究领域常用的探讨情绪神经机制的一种客观的电生理指标，其中情绪刺激引发的中央顶区出现的晚期正成分（late positive potential，LPP）被认为是情绪信息的高级认知加工成分，反映了大脑皮层对情绪刺激的意识评价、工作记忆表征、决策和反应等过程[2]。

本实验尝试将情绪图片辨认方法应用于脑外伤后情绪障碍者的司法鉴定中，令被试对不同表情的面孔图片进行反应，通过比较情绪障碍者与健康对照者LPP波形及成分变化的差异，探索有助于客观反映脑外伤后情绪加工障碍的表情相关ERP检测方法，以期为情绪障碍司法鉴定提供更客观的电生理参考指标。

1 材料与方法

l.1研究对象

被试均为2016年1月1日至2016年12月31日在苏州市广济医院司法鉴定所进行司法鉴定的脑外伤者。入组标准：（1）专家鉴定合作性较好者；（2）影像学检查存在额叶、颞叶等多处脑挫裂伤史（颅脑损伤6个月之后）；（3）简明精神病量表中焦虑忧郁或者敌对猜疑因子分提示中度以上者（敌对猜疑并行易激惹、愤怒等情绪）；（4）年龄20～55岁，初中及以上文化程度，男女不限；（5）伤前无其他神经、精神系统疾病，伤后无视听损害的右利手患者。

以焦虑忧郁情绪为主的被试组（以下简称忧郁组）24例，男性14例，女性10例，平均年龄为（30.4±8.1）岁，平均受教育（12.4±2.1）年。

以敌对猜疑情绪为主的被试组（以下简称敌对组）19例，男性11例，女性8例，平均年龄为（33.6±10.1）岁，平均受教育（11.6±1.9）年。

正常对照组34例，男性18例，女性16例，平均年龄为（32.1±7.8）岁，平均受教育（13.1±2.2）年，来自于广济医院职工及学生志愿者，无严重躯体疾病，既往无精神疾病史，目前精神状况良好。

3组受试在性别、年龄、文化程度等方面差异无统计学意义。所有受试者对测试知情同意并签署知情同意书。

1.2 研究方法

1.2.1 检测设备

采用BrainAmp MR plus高密度脑电图和ERP记录分析仪（德国Brain Products公司，软件版本为2.0.3.6367）进行ERP P300检测。电极安置按国际脑电图10-20系统法[3]，分别记录受试者28个标准头皮位置[左额极（Fp1）、右额极（Fp2）、左额（F3）、右额（F4）、左中央点（C3）、右中央点（C4）、左顶（P3）、右顶（P4）、左枕（O1）、右枕（O2），左前额（F7）、右前额（F8）、左中颞点（T3）、右中颞点（T4）、左后颞（T5）、右后颞（T6），中央前额（forehead center，FC）5、FC1、FC2、FC6，中央顶部（center parietal，CP）5、CP1、CP2、CP6，额中线点（Fz）、中央中线点（Cz）、顶中线点（Pz）、枕中线点（Oz）]的脑电信号，接地电极为额极中线点（Fpz），双耳后乳突置参考电极。为了监测眨眼和眼球运动，系统还配置了水平眼电（horizontal electrooculogram，HEOG）和垂直眼电（vertica electrooculogram，VEOG）。脑电记录系统使用的带通滤波范围为0.05～60Hz，测试中所有电极与皮肤阻抗＜5kΩ。

1.2.2 刺激任务

本实验使用中国情绪图片系统（Chinese Affective Picture System，CAPS）中的图片作为刺激材料，用E-prime软件（美国Psychology Software Tools公司）编制表情图片辨别任务程序。实验用中性（无表情）、正性（愉悦表情）及负性（愤怒表情）的灰度面孔图片以及作为对照的底色相同的空白图片共4种组成刺激序列，每种图片随机重复出现，呈现持续时间为800 ms，共呈现200张图片，刺激间隔为2 000 ms，屏幕背景为黑色，图片显示在中央位置。要求被试看到愉悦面孔按反应键1，看到愤怒面孔按反应键2，其余图片不按键。正式实验前先用非实验图片让被试练习，使被试熟悉实验程序。

1.2.3 离线分析

采用Analyzer 2.0脑电处理软件（德国Brain Products公司）离线分析数据，利用VEOG及HEOG信号去除伪迹。分析时程为900ms，得到的ERP数据进行基线矫正、滤波、叠加及平均等处理后对LPP进行潜伏期及波幅的测量。

1.3 统计学处理

所有资料使用SPSS 17.0软件进行统计分析，数据以表示。不同刺激时正常对照组与忧郁组、敌对组间的潜伏期和波幅比较采用单因素方差分析（one-way ANOVA），两两比较采用最小显著性差异（least significant difference，LSD）t检验。检验水准α=0.05。

2 结 果

图1所示为负性图片刺激叠加LPP波形原始图，耦极子定位分析发现，三组波形均较为稳定，波幅相对较大的区域基本集中在顶区，故选取此区域的LPP潜伏期及波幅入组比较，如图中画线处为LPP最大波幅。

2.1 LPP潜伏期分析

由表1可见：相同组内，中性、正性、负性图片刺激诱发的LPP潜伏期差异无统计学意义；3组间LPP潜伏期的差异有统计学意义，忧郁组和敌对组间差异无统计学意义，但均较正常对照组延长（P＜0.05）。

2.2 LPP波幅分析

由表2可知：敌对组和正常对照组内，3类图片刺激诱发的LPP波幅差异有统计学意义（P＜0.05）；忧郁组内，3类图片刺激诱发的LPP波幅差异无统计学意义（P＞0.05）。3组间LPP波幅的差异有统计学意义（P＜0.05），中性、正性图片刺激诱发的LPP波幅在忧郁组及敌对组间差异无统计学意义，但均较正常对照组降低（P＜0.05），负性图片刺激诱发的LPP波幅在3组间差异均有统计学意义（P＜0.05）。

图1 负性图片叠加LPP原始波形及耦极子定位图

表1 LPP潜伏期的卡方检验 （±s，ms）

表1 LPP潜伏期的卡方检验 （±s，ms）

注：1）与正常对照组相比，P＜0.05

组别 中性图片 正性图片 负性图片F值P值忧郁（n=24）敌对（n=19）正常对照（n=34）F值P值402.15±28.931）392.41±39.121）341.54±35.45 16.645 0.013 384.12±41.391）388.53±37.951）358.65±36.53 13.778 0.022 401.23±30.191）396.99±37.581）354.94±23.86 15.041 0.018 1.162 0.765 1.019 0.321 0.517 0.354----

表2 LPP波幅的卡方检验 （±s，μV）

表2 LPP波幅的卡方检验 （±s，μV）

注：1）与正常对照组相比，P＜0.05；2）与敌对组相比，P＜0.05；3）与负性图片相比，P＜0.05

F 值P 值组别忧郁（n=24）敌对（n=19）正常对照（n=34）F值P值中性图片3.59±2.091）4.01±2.281）3）7.09±3.453）9.295 0.025正性图片3.82±2.941）4.56±3.581）3）7.85±4.253）8.385 0.027负性图片3.93±1.411）2）8.31±2.071）10.57±3.36 13.036 0.023 1.027 8.005 7.016 0.348 0.029 0.031----

3 讨 论

LPP反映了大脑视觉皮层活动的全局抑制，与情绪刺激加工活动的选择有关，故可作为衡量情绪调节的指标[4]。在面孔情绪图片认知的ERP研究中，普遍认为相对于中性图片，情绪图片会诱发出显著的与动机注意有关的LPP[5]。在情绪词刺激中，正性、负性和中性词诱发的ERP潜伏期无明显差异，正性词诱发的ERP波幅间无明显差异，但均比中性词诱发的ERP更大[6]。使用国际情绪图片系统（International Affective Picture System，IAPS）的外显情绪加工研究发现，情绪图片引发的LPP波幅大于中性图片，并且负性表情的波幅大于正性表情，表现为负性偏向效应[7]，而采用内隐情绪加工任务的研究发现，高兴和中性面孔产生的LPP波幅差异无统计学意义[8]。

DELPLANQUE等[9]的研究结果表明，情绪图片刺激下，LPP发生在头部中后侧的几个位置，本研究结果也发现，波形较为稳定、波幅相对较大的区域为顶区。忧郁组及敌对组间，3类图片刺激诱发的LPP潜伏期差异无统计学意义，但均较正常对照组延长；LPP波幅（负性图片刺激诱发的除外）之间差异无统计学意义，但均较正常对照组降低，这与多数研究[10-12]发现的脑外伤患者ERP潜伏期延长、波幅降低相类似。相同组内，3类图片刺激诱发的LPP潜伏期差异无统计学意义。敌对组及正常对照组内LPP波幅差异具有统计学意义。两两检验时，正性图片和中性图片刺激诱发的LPP波幅差异无统计学意义，负性图片刺激诱发的LPP波幅与正性图片和中性图片刺激诱发的LPP波幅差异均具有统计学意义，这可能与负性刺激往往比正性刺激的干扰要强烈，从而大脑会主动对高唤醒度的刺激投入更多的注意资源有关[13]，而忧郁组内各类图片刺激诱发的LPP波幅未发现明显差异，可能与这部分患者对负性刺激抑制不足，对负性信息认知的控制出现缺陷有关[14]。本研究结果表明：敌对组和忧郁组与正常对照组的LPP潜伏期、波幅之间的差异有统计学意义，可作为情绪障碍客观的电生理参考指标；而忧郁组患者对负性刺激抑制不足致其负性图片刺激诱发的LPP波幅无变化，恰恰可能为甄别是否伪装忧郁情绪提供法医学客观检测指标。

随着ERP在法医精神病学鉴定和研究中得到越来越多的应用[15]，脑外伤情绪障碍者客观评估方法将得到进一步发展。在以后的研究中，我们尽可能从不同神经心理学角度去分析ERP变化，可能比现行的单纯病种分组会得到更多新的发现。另外，如能对患者多导联脑电图进行记录并分析各个脑区活动特征，同时结合神经影像学探测，将可能发现特异性水平更高的电生理异常指标，这也是本研究的不足之处及后续研究的方向。