脑超慢涨落图技术检测急性脑梗死患者脑内神经递质变化特点研究
脑涨落图检测神经精神疾病患者神经递质变化的特点
脑涨落图检测神经精神疾病患者神经递质变化的特点脑电超慢涨落图技术（ET）是采用多重频谱分析与非线性处理的方法从脑电信号中提取的超慢涨落成分，它可反映脑内神经递质：r-氨基丁酸（GABA）、谷氨酸（GA）、乙酰胆碱（Ach）、5-羟色胺（5-HT）、去甲肾上腺素（NE）、多巴胺（DA）等的活动[1]，从而在无创伤条件下该技术可检测人在生理和病理生理状态下脑内神经递质的变化。
本文简要介绍通过用该技术检测某些神经精神疾病患者中神经递质的变化特点。
关键词：脑电超慢涨落图技术神经精神疾病神经递质1 脑电超慢涨落图技术是近几年来由我国首创的无创检验脑功能的世界领先技术[2]，它是通过脑电载波涨落信息，反映脑内神经递质含量。
据报道[1 2]，脑电信号中的超慢频率中隐藏着与神经化学物质振荡相一致的信息，这些信息能够充分反应脑内神经递质的变化。
在ET和DI谱（基频最优谱线）分析中，SI谱能反映脑神经递质r-氨基丁酸（GABA），S2谱反映谷氨酸（GA），S3反映胆碱能受体含量，S4反映5-羟色胺（5-HT），S5反映乙酰胆碱（Ach），S7反映去甲肾上腺素（NE），S11反映多巴胺（DA）。
用脑电超慢涨落图对神经精神疾病的患者进行检测，得出不同的谱线，分析这些谱线得出不同神经递质。
根据这些递质的变化特点以寻找病因和治疗方法2 某些神经精神疾病的神经递质变化特点2. 1 癫痫患者的神经递质特点研究表明，癫痫发作期GA明显增加，GABA 明显下降，同时有ACh增加；癫痫间歇期GABA升高，GA和ACh下降[3 4]。
李秀艳等以癫痫患者为实验对象，应用ET分析癫痫发作时脑神经递质的变化，结果表明，癫痫发作时，S谱线中S 2（GA）增高，S 1（GABA）降低，造成S I<S 2，S 5（ACh）也明显增高；说明癫痫发作时兴奋性递质增加，抑制性递质降低[5]。
王福民等应用ET对原发性癫痫、症状性癫痫患儿和正常儿童对照的神经递质变化进行了比较，发现脑内主要抑制性递质GABA降低和兴奋性递质GA 增高，以及GABA与GA的不平衡是小儿癫痫发病基本机制。
脑涨落图仪各指标异常的意义
脑涨落图仪各指标异常的意义
一、递质功率：
递质功率分析了9种递质所对应的超慢波的功率，递质功率的高低直接反映了递质功能的高低。
由于大脑的强大自我调节作用，9种递质的功率经常同时升高或同时降低。
递质功率升高常见于：①急性脑疲劳或急性脑病；②兴奋性食物或药物；③头痛或头晕等脑部缺血缺氧；④儿童；⑤弱抑制药物影响递质功率降低常见于：①各种慢性脑病如精神心理疾病；②慢性脑疲劳等，③抑制类药物的作用。
二、递质相对功率与脑功能指数
递质相对功率反映了各个递质之间的平衡关系。
脑功能指数反映了参与调解大脑某项功能的多个神经递质之间的平衡关系。
它们异常变化的意义如下表：。
脑电潮汐涨落图技术在多种精神疾病中的应用及研究进展
其特征谱线包括 S1、S2、S3、S5 及谐振系等。 1) S1、S2 的 作用：前期研究表明，休息状态下，低效组 S1 谱线较高效组活跃；记忆状态下，S2 占优势时效率更高； 2) S3 与 S4 的拮抗关系：有研究表明，S3 与 S4 是拮抗 的一对，其中 S3 系占优势时记忆效率更高，S4 系占优势时记 忆效率较低； 3) S5 系的选择性特征变化：高效组记忆时 S5 系较多 表现为增长趋势，低效组则表现为波动或衰减； 4) 谐振系：即由基频构成的成倍数增加的谐振系，如 S3，6，9…构成的 S3 系，S4，8，16…构成的 S4 系等 。 [3-5]
0 引言
大脑是一个典型的开放的、高度发达的、多层次的复杂巨 系统，它的活动包括决定性的动力学过程，也包括脑波涨落过 程，系统越大，熵值越高，涨落也越大。脑电潮汐涨落图技术 把全脑看作一个开放的、复杂巨系统整体，利用脑波多层次的 结构特点，从涨落入手，是脑功能研究的重要途径之一。
1 脑 ET 原理
脑电超慢涨落图技术将大脑看作是一个开放的复杂巨 系统，从涨落研究入手，应用计算机对脑波 α 窗口进行优势 频率扫描，从脑波涨落过程中提取占优势的周期性超慢振荡 信 息，进 行 大 尺 度 (>1000 秒 )、宽 频 带 (>256 谱 线 )、多 功 谱 (>6000 个谱 / 人次 )、大规模数据处理，分析其谐振结构和谐 振 强 度、在 各 脑 区 的 分 布、左 右 脑 之 间 的 关 系 及 全 脑 宏 观 图 像，从 中 可 以 寻 找 新 的 功 能 层 次，以 了 解 脑 功 能 的 自 组 织 活 动及其时空构型。这里所得的谱线称为 S 谱线，分别代表不 同的神经化学物质，而这个新系统被称为 S 系统 [1]。
脑涨落图仪各指标异常的意义
一、递质功率：
递质功率分析了9种递质所对应的超慢波的功率，递质功率的高低直接反映了递质功能的高低。由于大脑的强大自我调节作用，9种递质的功率经常同时升高或同时降低。
递质功率升高常见于：①急性脑疲劳或急性脑病；②兴奋性食物或药物；③头痛或头晕等脑部缺血缺氧；④儿童；⑤弱抑制药物影响
入睡困难，肌力低，老年痴呆症，记忆力降低
兴奋递质6
神经性头痛，焦虑症，精神分裂症，抽动症，入睡困难等。
抑郁症，睡眠质量差（易醒、多梦、睡眠浅），多动症等。
NE
情绪高涨，血管性头痛，焦虑症，精神分裂症，入睡困难，抽动症等。
抑郁症，脑供血不足，多动症等。
DA
精神分裂症，焦虑症，入睡困难，抽动症等
帕金森病，多动症，自闭，抑郁症，帕金森病，各种成瘾等
抑制递质13
抑郁，多梦易醒，睡眠浅
头痛，头晕，焦虑，入睡困难
运动指数
脑内兴奋性升高，头痛，头晕，高血压
脑内兴奋性降低，慢性脑疲劳，帕金森病，抑郁
兴奋抑制指数
神经性头痛，脑梗再灌注时，脑缺血性损伤，癫痫大发作
精分症，安定类药物的作用
血管舒缩指数
脑细胞缺血缺氧，一氧化碳中毒，颈椎问题，高血压，用脑过度
脑供血不足，抑郁，高血压
递质功率降低常见于：①各种慢性脑病如精神心理疾病；②慢性脑疲劳等，③抑制类药物的作用。
二、递质相对功率与脑功能指数
递质相对功率反映了各个递质之间的平衡关系。脑功能数反映了参与调解大脑某项功能的多个神经递质之间的平衡关系。它们异常变化的意义如下表：
递质
相对功率升高
相对功率降低
GABA
慢波干扰波（如眨眼波）影响；急性脑疲劳；药物影响等。
EFG--脑涨落图仪分析
神经递质与脑电信号
神经递质与受体作用后，在突触后膜产 生电位变化，当神经细胞的电变化经过 整合后传递到头皮就形成了脑电信号。 也就是说，脑电中含有神经递质的信息， 采取适当方法应该可以把神经递质的信 息从脑电信号中提取出来，而脑电的检 查是无创的。
4
神经递质与脑电信号
神经递质+受体 →神经细胞电 位变化→头皮 形成脑电信号。
20
分析指标
-总功率分布及脑功
能指数 兴奋抑制指数 兴奋抑制指数反映了脑内Glu与GABA的功能平 衡情况。兴奋抑制指数的升高常见于头痛、 脑梗等情况，降低则常见于抑郁、脑疲劳、 记忆力下降等情况。
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分析指标
-总功率分布及脑功
血管舒缩指数
能指数
血管舒缩指数反映了脑内血管舒张递质和血管收缩递 质之间的功能平衡情况。血管舒缩指数升高常见于血 管性头痛、大脑缺氧（如椎动脉供血不足、CO中毒） 等情况，此时，脑内舒张血管的递质功能占优势，脑 血管处于扩张状态。血管舒缩指数降低时表示脑内血 管收缩递质功能占优势，血管处于收缩或痉挛状态， 此时可出现大脑供血不足的情况，如偏头痛的先兆期 等情况。
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谷氨酸（Glu）
功能： 谷氨酸功能的低下常见于下列疾病：精神心 理障碍等慢性脑病。一些神经退行性疾病与 谷氨酸的功能异常相关，如：亨廷顿舞蹈病、 肌萎缩侧索硬化症和阿尔茨海默氏病等；这 些疾病患者的脊髓和脑组织中谷氨酸含量低 于正常人, 患者脑组织摄取谷氨酸的功能下 降。 谷氨酸功能增强常见于：头痛、癫痫、脑疲 劳、脑梗塞、脑出血、脑供血不足、缺少睡 眠或睡眠不足；
26
γ-氨基丁酸（GABA）
我们的研究发现：
–GABA是抑制性递质，维持脑内兴奋抑制的平衡，功能 低下会导致脑内抑制功能不足，引起头痛、焦虑、紧 张不安、暴躁易怒等情况； –GABA存在于中间神经元中，和谷氨酸一起调节其它递 质的功能，功能低下易引起其它递质功能紊乱。 –GABA还参与大脑的高级机能，如学习、记忆、认知、 控制力等；GABA功能的低下会导致学习、记忆能力和 注意力的下降； –GABA功能的低下常见于下列疾病：偏头痛、癫痫、脑 疲劳、脑梗塞、脑出血、co中毒、心理障碍等慢性脑 病； –GABA还有肌松作用
脑涨落图检测脑梗死患者神经递质功率变化的特点
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脑超慢涨落图技术检测急性脑梗死患者脑内神经递质变化特点研究
ｌｆ ｃｕ ｇａ ｈＴ ｃｎ ｌｇ Ｔ Ｏ ｏ ｕｔｏｒ ｐ ｅｈ ｏｏ ｙ Ａ ｌ
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急性 脑 梗 死发 病 早 期 谷 氨 酸 （ ｌ） 一氨 基 丁 酸 （ Ａ Ａ） 强 兴 奋 物 Ｇｕ 、 Ｇ Ｂ 、
应用脑超慢 涨落图技术检测 ５ ３例急性脑梗 死患者及 ３ ０例 正常健 康者 （ 对照组 ）脑 内神 经递 质的 变化 ，分析其 与
病 程 、病 情 、梗 死 范 围及 部 位 的 关 系。 结果
质 （ Ｘ ） 活动与恢复期及对照组 比较 ，差异均有统计学意义 （ ００ ） ＥＣ Ｐ＜ ． ５ ；恢复期各神 经递 质活动与对照组 比较 ，差 异均 无统计学意叉 （ ０ ０ ） Ｐ＞ ．５ 。急性脑梗死患者发病早 期 ，美国国立卫生研 究院脑卒 中量表 （ Ｉ Ｓ ）评 分 ≥７分 组 ＮＨ Ｓ Ｇ ｕ Ｘ 、强抑制物质 （Ｎ ｌ、Ｅ Ｃ Ｉ Ｈ）活动与 ＜ ７分组 比较 ，差 异均有统计 学意义 （ ０ ０ ） Ｐ＜ ．５ 。梗死 范围 ≥２ｃ ｍ×２ｃ ２ ｍ×
ｃ 组 中 Ｇｕ 乙酰胆 碱 （ Ｃ ） Ｘ 、 去 甲 肾上 腺 素 （ Ｅ 、 多 巴 胺 （ Ａ） Ｎ 活 动 与 ＜２ａ ａ ×２ａ 组 比 ｍ ｌ、 Ａ ｈ 、Ｅ Ｃ Ｎ ） Ｄ 、Ｉ Ｈ ｍ ｘ ｍ ｍ ２
较 ，差异均有统计学意义 （ ０ ０ ） Ｐ＜ ．５ 。急性脑梗死患者发病早期幕上组 中 Ｇ Ｂ Ａ Ａ、Ｇｕ Ｘ ｌ、Ｅ Ｃ活动与对 照组 比较 ，差异
脑涨落图检测阿尔茨海默病病人脑神经递质变化特点
ｌ２结果对两组资料进行方差齐性检验及近似证态分布分析表明，两组研究对象的年龄及其检测参数近似符合正态分布，两组资料各指标方差是相等的。
故进行独立样本ｔ检验有效。
１２ｌ痴呆组与对照组年龄对比（ｔ检验）痴呆组年龄５９．８６岁，平均７３．５－－＋６．６岁，对照组年龄５９－８８岁，平均６９．９±８．２岁，两组比较未见明显差异（ｐ＝ｏ。
０５５）。
Ｊ下常对照组年龄构成比情况及痴呆组年龄构成比情况图１．１痴呆组与正常对照组性别构成比较正常对照组共３６人，其中男性１４人（３８．９％），女性２２人（６１．１％），痴呆组共有３０人，其中男性患者１１人（３６．７％），女性患者１９人（６３．３％）。
两组性别构成大致相当。
１２２痴呆组与对照组递质功率比较表１－１痴呆组与对照组脑内９种递质的功率比较（ｘ±ｓ）ＧＡＢＡＧｌｕ兴奋３５－ＨＴＡｅｈ兴奋６ＮＥＤＡ抑制１３痴呆组１３，２８１７．２５±±１３．６８１６．８３对照组２８．５７３２．５６±±２６．１８●＋３２．１５‘Ｐ值０．００５０．０２２１７６．１７１３１．３ｌ１０ｌ，８５８０．３４７５．１５５１．２２４１．９９±±±±±±±１７１．５４１２８．８７９７．９５７６．４１７３．８８４７．２ｌ４０．５４３９８．５６３１７．１７２５０．２６１７９．８ｌ１７６．８５１０１．２３７８．０４±±±±±±±２７３．７９＋＋２１２．５５·＋１７１．６３●＋１１７．８１‘＋１２９．１４＋＋７６．１４·’６５．１６＇０．００００．００００．００００．００００．００００．００３０．０１１｝ｐ＜０．０５和Ｉｐ＜０．０１从以上表１可以看出：痴呆组病人脑内各种神经递质功率均降低，且都具有统计学意义，其中Ｇｌｕ与抑制性递质１３下降明显（ｐ＜Ｏ．０５），其余的神经递质则有显著下降（ｐ＜Ｏ．０１）。
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脑超慢涨落图技术检测急性脑梗死患者脑内神经递质变化特点研究陶永苍;贾磊华;臧贺川;胡艳雪;刘香玲;杨丽;丁和正【摘要】目的观察急性脑梗死患者脑超慢涨落图的变化,研究急性脑梗死患者脑内神经递质的变化特点.方法应用脑超慢涨落图技术检测53例急性脑梗死患者及30例正常健康者(对照组)脑内神经递质的变化,分析其与病程、病情、梗死范围及部位的关系.结果急性脑梗死发病早期谷氨酸(Glu)、γ-氨基丁酸(GABA)、强兴奋物质(EXC)活动与恢复期及对照组比较,差异均有统计学意义(P＜0.05);恢复期各神经递质活动与对照组比较,差异均无统计学意义(P＞0.05).急性脑梗死患者发病早期,美国国立卫生研究院脑卒中量表(NIHSS)评分≥7分组Glu、EXC、强抑制物质(INH)活动与＜7分组比较,差异均有统计学意义(P＜0.05).梗死范围≥2cm×2 cm×2 cm组中Glu、乙酰胆碱(ACh)、EXC、去甲肾上腺素(NE)、多巴胺(DA)、INH活动与＜2 cm×2 cm×2cm组比较,差异均有统计学意义(P＜0.05).急性脑梗死患者发病早期幕上组中GABA、Glu、EXC活动与对照组比较,差异均有统计学意义(P＜0.05),幕上基底核组DA与对照组比较,差异有统计学意义(P＜0.05);幕下组GABA、Glu、5-羟色胺(5-HT)、EXC、NE活动与对照组比较,差异均有统计学意义(P＜0.05).结论急性脑梗死患者脑内多种神经递质活动紊乱,其中Glu、GABA、EXC在脑梗死发病早期活动变化明显;Glu、EXC、INH的活动与病情密切相关;Glu、EXC、INH、ACh、NE、DA的活动受梗死范围的影响;单胺类神经递质(5-HT、NE、DA)的活动与特定梗死部位相关.%To investigate the changes of neurotransmitters in brain of patients with acute cerebral infarction by observing the changes of encephaloflnctnograph. Methods The changes of neurotransmitters were observed by Encephalofluc-tuography Technologyin 53 patients with cerebral infarction and 30 healthy persons. The relationship between the changes and the disease courses, conditions, sizes and locations of infarction was analyzed. Results The activities of Glu, GAB A and EXC in the early stage of acute cerebral infarction showed statistically significant differences compared with those of the convalescence and the control group ( P < 0. 05 ) . The activities of neurotransmitters in convalescence showed no statistically significant differences compared with the control group ( P >0. 05 ) . In the early stage of acute cerebral infarction, the activities of Glu, EXC and INH in NIHSS≥7 group showed statistically significant differences compared with those of the NIHSS <7 group ( P<0. 05 ) . The activities of Glu, ACh, EXC, NE , DA and INH in infarction size ≥ 2 cm X 2 cm X 2 cm group showed statistically significant differences compared with those of the infarction size < 2 cm X 2 cm X 2 cm group ( P < 0. 05 ) . In the early stage of acute cerebral infarction, the activities of GAB A, Glu and EXC in supratentorial group showed statistically significant differences compared with those of the control group ( P < 0. 05 ) . The activity of DA in supratentorial basal ganglia group showed statistically significant difference compared with that of the control group ( P < 0. 05 ) . The activities of GAB A, Glu, 5 - HT, EXC and NE in subten-torial group showed statistically significant differences compared with those of control group ( P < 0. 05 ) . Conclusion Several neurotransmitters in patients with acute cerebral infarction have disorders, among which the activities changes of Glu, GABA and EXC are obvious in the early stage of the infarction. The activities of Glu, EXC andINH are closely related to the condition of the disease. The activities of Glu, EXC, INH, ACh, NE and DA are influenced by the size of cerebral infarction. The activities of 5- HT, NE and DA are related to the location of infarction.【期刊名称】《中国全科医学》【年(卷),期】2012(015)021【总页数】4页(P2424-2427)【关键词】脑梗死;神经递质;脑超慢涨落图【作者】陶永苍;贾磊华;臧贺川;胡艳雪;刘香玲;杨丽;丁和正【作者单位】063600,河北省乐亭县医院神经内科;河北联合大学附属医院神经内科;河北联合大学附属医院神经内科;063600,河北省乐亭县医院神经内科;063600,河北省乐亭县医院神经内科;063600,河北省乐亭县医院神经内科;063600,河北省乐亭县医院神经内科【正文语种】中文【中图分类】R743.33近年来许多研究表明，脑梗死时脑内多种神经递质包括代谢紊乱。
其中研究较多的是氨基酸类神经递质包括兴奋性氨基酸谷氨酸 (Glu)、抑制性神经递质γ－氨基丁酸 (GABA)，单胺类神经递质包括多巴胺 (DA)、去甲肾上腺素 (NE)、5－羟色胺(5－HT)及乙酰胆碱 (ACh)等。
脑梗死时上述神经递质的代谢紊乱在缺血性脑损伤中发挥重要作用［1－3］。
目前由于研究方法的限制，研究多停留在动物实验、脑梗死患者的血液及脑脊液中，因此，对于脑梗死患者脑内神经递质的活动情况知之甚少。
脑超慢涨落图技术 (encephalofluctuography technology)可以分析出隐藏在传统脑波涨落过程中的频率极低的优势超慢波，称之为S系统 (supra－slow system)，几种神经递质的振荡过程与优势超慢波中的某些谱线相对应［4］。
本研究采用此技术检测急性脑梗死患者不同发病时期、不同病情、不同梗死范围及不同梗死部位的脑内神经递质活动情况，现报道如下。
1 资料与方法1.1 病例入选与排除标准入选标准: (1)符合1995年中华医学会第四届全国脑血管病学术会议制定的诊断标准;(2)发病在24 h内;(3)经24 h后复查颅脑CT或MRI证实梗死灶为此次临床症状和体征的责任病灶。
排除标准:(1)既往有脑血管病事件或影像学发现颅内陈旧脑血管病病灶; (2)患其他神经系统疾病，如遗传变性病、脑肿瘤、脑炎、脱髓鞘、帕金森病、头外伤、脑萎缩、癫痫等; (3)既往有认知功能障碍、精神疾病病史;(4)患严重的心、肝、肾及血液系统等重要脏器疾病。
1.2 一般资料选择2010年7月—2011年11月河北省唐山市乐亭县医院神经内科收治的初发急性脑梗死患者53例为病例组，其中男31例，女22例，年龄41～86岁，平均(62.0±11.3)岁;分组情况:根据病程将发病24 h内定为急性脑梗死患者的发病早期，经治疗2周后为恢复期;根据美国国立卫生研究院脑卒中量表(NIHSS)评分分组:NIHSS评分≥7分组18例，NIHSS评分＜7分组35例;按颅脑CT或MRI结果分组:梗死范围≥2 cm×2 cm×2 cm组15例，梗死范围＜2 cm×2 cm×2 cm组38例;幕上梗死40例(包括基底核梗死20例，非基底核梗死20例)，幕下梗死13例。
选择同期健康体检者30例为对照组，其中男15例，女15例，年龄43～78岁，平均(57.5±9.9)岁;且近期颅脑CT或MRI检查证实无缺血、梗死病灶者。
两组年龄、性别比较具有均衡性。
1.3 方法1.3.1 仪器设备采用北京同仁光电公司研发的ML—2001型脑涨落图分析仪。