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1

孤独症谱系障碍儿童的视觉诱发电位研究

时间:2020年02月22日 来源:中国儿童保健杂志2014年12月第22卷第12期 标签:自闭症学术研究;自闭症名家论文;自闭症诊断治疗; 浏览次数:12873次

张凯峰,徐秀,徐琼

上海复旦大学附属儿科医院儿童保健科,上海 201102

作者简介:张凯峰(1977-),女,汉族,上海人,副主任医师,硕士学位,研究方向儿童行为发育。

通信作者:徐秀

  摘 要: 目的 探索孤独症谱系障碍儿童棋盘格翻转视觉诱发电位的特点。方法 采用美国精神障碍统计与诊断手册第四版(DSM-Ⅳ)诊断标准入组孤独症谱系障碍组12人;正常对照组12人。对所有对象进行5个不同空间频率刺激下的视觉诱发电位测试。结果 1)5个不同的空间频率刺激下的 P100波的潜伏期孤独症谱系障碍组均较对照组延长,差异有显著统计学意义(P<0.05)。2)5个不同的空间频率刺激下的 P100波的振幅孤独症谱系障碍组均较对照组减小,差异有显著统计学意义(P<0.05)。结论 孤独症谱系障碍儿童棋盘格翻转视觉诱发电位中 P100波潜伏期延长,波幅减小,表明其视网膜神经节细胞至视觉中枢的信息处理存在着异常,视觉传导通路中小细胞通路异常。

关键词: 孤独症谱系障碍;视觉诱发电位;儿童

中图分类号:R749.94  

文献标识码:A

  

文章编号:1008-6579(2014)12-1257-03  

doi:10.11852/zgetbjzz2014-22-12-08

Study on visual evoked potential in children with autism spectrum disorder.

ZHANG Kai-feng,XU Xiu,XU Qiong.

(Depart-ment of Child Health Care,Children's Hospital,Fudan University,Shanghai 201102,China)

words: autism spectrum disorder;Pattern Reversed Visual Evoked Potential;children

   

孤 独 症 谱 系 障 碍 (autism spectrum disorder,ASD),系起病于婴幼儿时期的神经发 育 障 碍 性 疾病,以社会交往障碍、语言交流障碍、行为刻板重复

等为基本特征的广泛性发育障碍。研究者发现有些ASD 患者虽然智商正常,然而对于视觉信息的整体结构以及动态信息的处理比较弱[1-2]。心理行为研究提出了不同的关于 ASD 患者视觉系统早期处理异常的假说。J Spencer等]提出 ASD 患者存在着视觉系统大细胞通路的异常,小细胞通路的功能是完整的。而 S Dakin等[4]提出了 ASD 患者存在小细胞-颜色通路异常以及小细胞-图形功能减弱的可能性。然而目前运用视觉诱发电位从脑电生理的角度来进行 ASD 患者视觉通路检测的研究报道甚少,国内尚未见有关报道。视觉诱 发 电 位 (visual evoked potential,VEP)在研究人类的视觉通路和视觉皮层方面是一项有用的检测工具[5]。本研究从5个不同空间频率的黑白棋盘格翻转刺激产生 VEP 波,记录 P100波的潜伏期和波幅,探讨 ASD 儿童的 VEP特点,从脑电生理角度了解 ASD 儿童的视觉通路的状况,为进一步从视觉认知进行干预及防治提供理论依据。

1 对象和方法

1.1 对象

 1)病例组:来源于复旦大学附属儿科医院发育行为专科门诊的儿童,经初次诊断及随访均符合美国精神障 碍统计与 诊 断 手 册 第 四 版 (DSM-Ⅳ)孤独症谱系障碍(ASD),共12人,其中4人为高功能自闭症,8 人为阿斯伯格综合症,无视听疾病,年龄6~10岁。2)对照组:选择附近小学正常儿童,无发育性障碍,无任何中枢神经系统疾病或精神障碍,年龄6~10岁,共12人。研究对象双眼矫正视力≥1.0,近视者可以带眼镜加以矫正。所有受试者及其家属对该试验知情并同意。

1.2 方法

1.2.1 智力测试

 对所有对象进行儿童韦氏智力量表测试,由从事智力测试的专业人员对儿童进行测试。所有对象的总智商均大于70。

1.2.2 视觉诱发电位测试

 1)仪器与参数:采用美国 Nicolet Biomedical公司生产的 Nicolet-Brave视觉电生理检测系统,刺激视屏大小为14寸,全视野黑白棋盘方格翻转刺激器。采用银-氯化银圆盘电极。视觉 诱 发 电 位 检 查 参 数 设 置:刺 激 时 间 频 率1.9Hz,黑白方格 对 比 度 90%,滤 波 器 带 通 宽 1~100Hz,平均叠加100次,采集时间250ms,保持时间频率不变,分别采用视角为108'、54'、27'、13'、7'刺激。

2)测试方法:

检测在屏蔽的半暗室、自然瞳孔下进行。让受检者坐在距离刺激屏1.0m 远的椅上,作用电极置于 Oz,参考电极置于 Fz,接地电极置于Cz。在电极与皮肤之间使用 Ten20

导电膏,使电极皮肤间的阻抗均小于10kΩ。检测开始前将刺激屏高度调至刺激屏中央红点 与受检眼在同一水平 位置,嘱受检者在检测过程中集中精神注视刺激屏中央红点,遮盖另眼。每个受检眼进行全视野黑白棋盘格翻转视觉诱发电位的检测,从108'视角的空间频率开始逐减检测,完成5个空间频率的黑白棋盘格翻转刺激产生 VEP 波,记录 P100波的潜伏期和波幅。每次刺激完成,引出 P100波后,让受检眼休息2min,然后再进行下一次刺激。同一空间频率至少重复两次,波形相近或相同时才认为可靠并予以确认。

3)波 形 识 别:

视 觉 诱 发 电 位 由 三 相 复 合 波N75,P100,N145组成,其中第二个波 P100为大而稳定的 正 相 波,峰 时 约 在 100 ms。测 量 方 法 潜 伏期:系刺激开始到各个成分最大波幅值点横轴直线距离。波幅:系采用峰峰波幅,即测量的 N75 波谷至 P100波峰之间的垂直距离。见图1。

1.3统计学方法 

  将全部 数据按 组 别建立 Excel数据库,按各项检测记录进入并核实无误运用 SPSS17.0统计软件包进行资料的统计处理,主要采用两独立样本t检验分析两组间的差异。P<0.05有统计学意义。 

2 结 果

2.1 研究对象的一般状况

 ASD 组以及正常对照组各12例进入本研究,其中 ASD 组男 11 例,女 1例对 照 组 男 11 例,女 1 例,ASD 组 儿 童 年 龄 为(104.66±21.85)月,对照组为(92.00±10.05)月,两组儿童的年龄差异无统计学意义(t=1.248,P=0.225)。

2.2 波形分析

 上述两组受试者均能配合完成全过程测试,并可见清晰的波形。同一个体其左右眼测试值无差异,故两只眼睛测试值加在一起进行分析。

2.2.1 两组儿童5个空间频率 P100波潜伏期比较 ASD 组和正常对照组进行比较,结果显示5个空间频率刺激下诱发的 P100波潜伏期 ASD 组均较对照组延长,差异有统计学意义(P<0.05)。

2.2.2 两组儿童

5个空间频率刺激下 P100波幅的特点 ASD 组和正常对照组比较,在5个空间频率刺激下诱发的 P100波幅 ASD 组均较对照组减小,差异有统计学意义(P<0.05)。

3 讨 论

3.1 孤独症谱系障碍儿童存在着视觉认知异常

 孤独症谱系障碍是一种神经发育疾病,存在着社会交往和沟通障碍,以及重复的行为和狭隘的兴趣[6]。A Franklin等[7]在一项心理研究中发现 ASD 患者对于颜色感知的异常,并提出这种异常主要是因为一个或多个视觉通道的异常所致。A Bertone等[1]提出不管是静态还是动态的视觉信息,低效的神经整合功能影响了 ASD 患 者 对 于 复 杂 信 息 的 分 析。JP McCleery等[8]采用不同的颜色和亮度刺激来观察高危 ASD 婴儿,他们研究结果表明 ASD 患者可能在婴儿的早期存在着大细胞通路的障碍。然而另有研究者提出了 ASD 患者存在小细胞-颜色通路异常以及小细胞-图形功能减弱的可能性[4]。

3.2 视觉通路和视觉诱发电位

 完整的视觉认知需要正常的视觉信息的输入,传导和处理。正常的传导需要完整的视觉通路,神经节细胞是视网膜传导视觉信号的重要神经细胞。大细胞以及小细胞通路是人类主要的两个平行的视觉通道,其中,小细胞通路由 X 型节细胞组成,体积较小称之为小细胞,对高对比度刺激产生反应,对低时间高空间频率刺激比较敏感,感受图像视觉和颜 色 视 觉,它 与 图 形VEP的传导关系密切[5]。视觉诱发电位是视觉电生理中的一种,是大脑皮层对视觉刺激发生反应的一系列波形成分组成的生物电信号 。视觉诱发电位在调查研究人类视觉系统,包括视觉通路和视觉皮层的生理和病理生理非常有用,不仅可以在视觉异常的患者中检测出异常而且在无视觉异常症状 的患者中也可以进行 检测[5,9]。棋盘格翻转视觉诱发电位是运用不同大小棋盘方格翻转刺激视网膜,引起大脑枕叶视中枢产生生物电反应。棋盘格翻转刺激时主要是视传导通路中的小细胞通路产生反应。

3.3 ASD 儿童视觉诱发电位存在着异常

 本研究对于 ASD 儿童进行了棋盘格翻转视觉诱发电位的检测,发 现 在 5 个 不 同 的 空 间 频 率 中 ASD 儿 童P100的潜伏期均显著延长,表明 ASD 儿童处理视觉信息时,不管简单还是复杂的信息,神经纤维传导速度均减慢。ASD 儿童 P100波幅降低,表明 ASD儿童进行视觉信息处理时,视网膜神经节细胞参与视觉信息加工的细胞数量少,细胞动员少,视觉注意的减弱。F Takako等[10]采用同等亮度的不同颜色的条栅刺激对于12例 ASD 成人进行了视觉诱发电位的研究,他 们 发 现 ASD 患 者 V1 潜 伏 期 较 对 照 组 延长,提示 ASD 患者小细胞-颜色通路功能受损,而大细胞通路是完整的。NH Yabuta等[11]认为小细胞颜色通路和小细胞-图形通路在解剖上是相互作用的。S Dakin等[4]提出在他们的实验中虽然没评估ASD 患者小细胞-图形通路的功能,但是小细胞-颜色通路功能的异常以及大量对于 ASD 患者图形认知异常的证据可以进行预测。本实验采用棋盘格翻转刺激对于 ASD 儿童进行诱发电位的研究,发现ASD 儿童 P1潜伏期延长,波幅减小,提示 ASD 儿童的小细胞图形通路存在着异常。一些证据表明,小细胞通路比大细胞通路发育成熟的慢。在恒河猴和人类解剖学的研究表明,在妊娠期和生命的最初几个月中,小细胞通路比大细胞通路发育缓慢[12-13]。这提示 ASD 儿童的视觉通路中的小细胞通路发育落后,为进一步从视感知领域入手进行早期干预提供理论和实践依据。


参考文献

 [1] Bertone A,Mottron L,Jelenic P,et al.Motion perception inautism:A'complex'issue[J].Journal of Cognitive Neuro-science,2003,15(2):218-225.

 [2] Milne E,Swettenham J,Hansen P,et al.High motion coher-ence thresholds in children with autism[J].Journal of ChildPsychology and Psychiatry,2002,43(2):255-263.

 [3] Spencer J,O'Brien J,Riggs K,et al.Motion processing in au-tism:Evidence for a dorsal stream deficiency[J].Neurore-port,2000,11(12):2765-2767.

 [4] Dakin S,Frith U.Vagaries of visual perception in autism[J].Neuron,2005,48(3):497-507.

 [5] Tobimatsu S,Celesia GG.Studies of human visual patho-physiology with visual evoked potentials[J].Clinical Neuro-physiology,2006,117(7):1414-1433.

 [6] Frith U,Happe F.Autism spectrum disorder[J].Current Bi-ology2005,15(19):786-790.

 [7] Franklin A,Sowden P,Burley R,et al.Color perception inchildren with autism[J].Journal of Autism and Develop-mental Disorders,2008,38(10):1837-1847.

 [8] McCleery JP,Allman E,Carver LJ,et al.Abnormal Magno-cellular Pathway Visual Processing in Infants at Risk for Au-tism[J].Biol Psychiatry,2007,62(9):1007-1014.

 [9] Nakashima T,Goto Y,Abe T,et al.Electrophysiological evi-dence for sequential discrimination of positive and negativefacial expressions[J].Clinical Neurophysiology,2008,119(8):1803-1811.

 [10] Takako F,Takao Y,Yoko K,et al.Parvocellular pathwayimpairment in autism spectrum disorder:Evidence from vis-ual evoked potentials[J].Research in Autism SpectrumDisorders,2011,5(1):277-285.

  [11] Yabuta NH,Callaway EM.Functional streams and localconnections of layer 4Cneurons in primary visual cortex ofthe macaque monkey[J].The Journal of Neuroscience,1998,18(22):9489-9499.

 [12] Kogan CS,Zangenehpour S,Chaudhuri A.Developmentalprofiles of SMI-32immunoreactivity in monkey striate cor-tex[J].Brain Res Dev Brain Res,2000,119(1):85-95.

  [13]  Hammarrenger B,Roy MS,Ellemberg D,et al.Develop-mental delay and magnocellular visual pathway function invery-low-birth weight preterm infants[J].Dev Med ChildNeurol,2007,49(1):28-33.



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