空間導(dǎo)航能力篩查在腦小血管病人群中的應(yīng)用

腦小血管病(cerebral small vessel disease,CSVD)是指由于各種病因影響腦內(nèi)小動脈、微動脈、毛細(xì)血管、微靜脈和靜脈所導(dǎo)致的一系列臨床、影像、病理綜合征[1]。目前評價CSVD導(dǎo)致的認(rèn)知障礙一般采取神經(jīng)心理學(xué)量表進(jìn)行篩查，但其只能檢出認(rèn)知功能障礙較為嚴(yán)重及癡呆的病人，對非癡呆的早期輕度認(rèn)知功能障礙(mild cognitive impairment, MCI) 缺乏敏感性和特異性[2]。

空間導(dǎo)航是指人在不同地點(diǎn)進(jìn)行移動的過程中,基于自身所處的環(huán)境相關(guān)線索判斷路線的一種能力，包含多個復(fù)雜認(rèn)知和感知過程[3]。對歐美人群的研究發(fā)現(xiàn)，健康老年人隨著年齡的增長，社會功能和日常生活雖然正常，但是空間導(dǎo)航能力卻出現(xiàn)了下降[4]。阿爾茨海默病(Alzheimer’s disease，AD)病人也表現(xiàn)出了在陌生環(huán)境中失去方向感的癥狀[5]，這也說明了癡呆早期會出現(xiàn)空間導(dǎo)航障礙的表現(xiàn)。目前關(guān)于空間導(dǎo)航在CSVD病人中的研究較少，本研究旨在探討空間導(dǎo)航在CSVD病人早期認(rèn)知障礙篩查中的價值。

1 對象和方法

1.1 研究對象 選擇2016年10月至2018年12月期間在南京市中心醫(yī)院住院的CSVD病人。所有受試者均經(jīng)頭顱CT、MRI檢查，且符合以下標(biāo)準(zhǔn):(1)存在高血壓及糖尿病等心腦血管疾病的高危因素;(2)頭顱CT、MRI檢查結(jié)果至少符合以下4種表現(xiàn)中的1種:腔隙性腦梗死、腦白質(zhì)疏松、腦微出血及擴(kuò)大的血管周圍間隙;(3)小學(xué)及以上文化程度。排除標(biāo)準(zhǔn):(1)提示存在皮質(zhì)及分水嶺梗死，皮質(zhì)下有直徑>20 mm的梗死灶。(2)排除嚴(yán)重癡呆或AD病人及抑郁、焦慮等引起的假性癡呆病人。(3)患有其他可影響認(rèn)知功能的疾病，如癲癇、帕金森病、中樞神經(jīng)系統(tǒng)感染、腦外傷史等。(4)腦腫瘤、精神異常、酗酒或?yàn)E用藥物及嚴(yán)重肝病、腎功能受損病人等。(5)構(gòu)音障礙及聽力、視力等方面存在缺陷，且失語及肢體乏力影響檢查者及不配合檢查者。(6)急性腦出血病人。入組受試者或家屬均知情同意。

1.2 研究方法 收集人口統(tǒng)計(jì)學(xué)資料，包括年齡、性別、受教育程度等。所有受試對象均采用簡易精神狀態(tài)評價量表(mini-mentalstate examination，MMSE)和蒙特利爾認(rèn)知評估量表(Montreal cognitive assessment，MoCA)進(jìn)行智能評定，神經(jīng)心理學(xué)測試由專業(yè)人員在標(biāo)準(zhǔn)神經(jīng)心理測量室實(shí)施。根據(jù)神經(jīng)心理學(xué)評分將被試者分為認(rèn)知正常組、MCI組和血管性癡呆(vascular dementia，VD)組。

認(rèn)知正常組診斷標(biāo)準(zhǔn)：(1)無主訴記憶障礙；(2)總體認(rèn)知分級量表正常。MCI組參照Petersen標(biāo)準(zhǔn)[6],具體包括：(1)主訴記憶障礙，并且能夠得到相關(guān)知情者的證實(shí)；(2)存在記憶損害的客觀證據(jù)；(3)在總體認(rèn)知分級量表方面顯示輕度異常：MMSE量表25～26分；MoCA量表19～25分；(4)生活自理能力正常，無神經(jīng)或精神病史；(5)不符合癡呆診斷標(biāo)準(zhǔn)。VD組診斷標(biāo)準(zhǔn)：(1)有短期或長期記憶損害客觀證據(jù)明確證明；(2)診斷符合1994年美國精神病學(xué)會《精神障礙診斷與統(tǒng)計(jì)手冊》第4版VD診斷標(biāo)準(zhǔn)[7]，(3)MMSE量表<25分；MoCA量表<19分；

空間導(dǎo)航測試方法基于人類模擬水迷宮試驗(yàn)原理，使用計(jì)算機(jī)模擬空間導(dǎo)航測試工作站進(jìn)行測試[8-9]。參與的人員需要在計(jì)算機(jī)虛擬環(huán)境下尋找一個比較隱藏的目標(biāo)，通過鼠標(biāo)的方式在屏幕上進(jìn)行移動，特別是要給參與人員預(yù)先顯示相應(yīng)的位置關(guān)系，在確定已經(jīng)記憶空間相對位置關(guān)系后進(jìn)行試驗(yàn)[10]。具體任務(wù)分為4個子任務(wù)，這些任務(wù)的主要內(nèi)容分別涉及自我參照系+環(huán)境參照系、自我參照系、環(huán)境參照系、延遲參照系?？臻g導(dǎo)航測試軟件最后計(jì)算參與的人員每次子試驗(yàn)中鼠標(biāo)所停留位置與隱藏真實(shí)目標(biāo)位置之間的誤差距離，并取8次平均值，即平均誤差距離，作為受試者的導(dǎo)航分?jǐn)?shù)。平均誤差距離越大，說明參與的人員每次偏離正確目標(biāo)位置越遠(yuǎn)，間接反映其導(dǎo)航能力越差[8-9]。

2 結(jié)果

2.1 一般情況 研究期間共入組160例CSVD病人，排除8例拒絕行神經(jīng)心理學(xué)評估，12例拒絕行空間導(dǎo)航試驗(yàn)者，最終140例CSVD病人納入研究。3組受試者年齡、受教育年限以及男女性別構(gòu)成比比較，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。MMSE、MOCA評分差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。見表1。

表1 3組一般資料及認(rèn)知量表檢查結(jié)果比較

2.2 3組空間導(dǎo)航測試結(jié)果 自我+環(huán)境導(dǎo)航、自我導(dǎo)航、環(huán)境導(dǎo)航、延遲導(dǎo)航3組間兩兩比較，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。認(rèn)知受損越嚴(yán)重，空間導(dǎo)航評分越高。見表2。

表2 3組空間導(dǎo)航測試結(jié)果比較分)

3 討論

CSVD是臨床發(fā)病率非常高的疾病，在老年人群中很常見，可出現(xiàn)不同的臨床表現(xiàn)[11]，雖然CSVD引起的死亡率較大血管疾病相對較少，但有較高的復(fù)發(fā)率，遠(yuǎn)期可出現(xiàn)認(rèn)知功能障礙、步態(tài)不穩(wěn)、尿便失禁、精神情緒異常等表現(xiàn)，所以早期診斷和治療極為關(guān)鍵。特別是CSVD導(dǎo)致的認(rèn)知功能下降是引起老年人群中生活質(zhì)量下降的重要原因[12]。目前，大量的病例和研究證實(shí)了CSVD和認(rèn)知障礙的關(guān)系，空間導(dǎo)航是早期識別認(rèn)知障礙、臨床進(jìn)展的測量工具，有助于我們更好地認(rèn)識此類疾病。

空間導(dǎo)航加工是復(fù)雜的認(rèn)知和感知過程，指人們在不同地點(diǎn)移動時，選擇、確定并執(zhí)行導(dǎo)航路線的一種能力。空間導(dǎo)航分為4種基本類型。最重要的是自我參考系(Egocentric)和環(huán)境參考系(Allocentric)導(dǎo)航[13]。每種導(dǎo)航的解剖結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)不一樣，自我參考系導(dǎo)航以自身位置信息解碼空間信息來保持移動時的方向感，其結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)主要位于頂葉皮層、紋狀體和尾狀核。環(huán)境參考系導(dǎo)航則依賴于認(rèn)知地圖，要求以探索性的視角記憶并分析整個環(huán)境信息，包括地標(biāo)的位置、起點(diǎn)與目標(biāo)位置的距離與方向等，海馬、海馬旁回和內(nèi)嗅皮層等負(fù)責(zé)其功能[14-15]。延遲導(dǎo)航則是對上述記憶的延遲回憶。

我們的研究發(fā)現(xiàn)，在CSVD人群中，隨著認(rèn)知能力的下降，自我導(dǎo)航以及環(huán)境導(dǎo)航能力可出現(xiàn)相應(yīng)程度的損害，其中MCI狀態(tài)下自我導(dǎo)航以及環(huán)境導(dǎo)航能力輕度受損，在VD時自我導(dǎo)航以及環(huán)境導(dǎo)航能力受損的情況更加地顯著,這一結(jié)論與國外學(xué)者的研究也存在著契合之處，這可能與疾病所致的腦結(jié)構(gòu)及病理改變有關(guān)[16]。環(huán)境參照導(dǎo)航的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)包括海馬、海馬旁回、內(nèi)嗅皮質(zhì)，自我參照導(dǎo)航的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)則包括頂葉、尾狀核，MCI病人空間導(dǎo)航各方面能力受損可能是與這些腦結(jié)構(gòu)的功能異常與萎縮有關(guān)[10]。CSVD出現(xiàn)認(rèn)知障礙的特點(diǎn)包括：(1)認(rèn)知障礙與腦小血管病同步發(fā)生；(2)近一半以上的血管性認(rèn)知功能障礙(vascular cognitive impairment, VCI)因CSVD所致；(3)臨床特點(diǎn)和影像學(xué)表現(xiàn)相似[17]。CSVD導(dǎo)致認(rèn)知功能損害的原因機(jī)制并不是很清楚，可能與破壞了皮質(zhì)-皮質(zhì)、皮質(zhì)-皮質(zhì)下通路、基底外側(cè)邊緣環(huán)路、內(nèi)側(cè)邊緣環(huán)路等有關(guān)[18]。同樣，CSVD也可能導(dǎo)致海馬、尾狀核、頂葉的腦結(jié)構(gòu)的損害，出現(xiàn)空間導(dǎo)航能力的受損。其具體的內(nèi)在機(jī)制需要進(jìn)一步的研究去探討。

綜上所述，目前在CSVD人群中，其整體的空間導(dǎo)航能力與其認(rèn)知功能障礙具有一定的關(guān)聯(lián)性，MCI病人環(huán)境參照導(dǎo)航與自我參照導(dǎo)航能力都有相應(yīng)的受損，而對于VD病人來說，這種損害程度則更為嚴(yán)重。通過此次研究的結(jié)果也說明了Morris人類虛擬水迷宮具有在CSVD人群中測試的可行性，空間導(dǎo)航能力計(jì)算機(jī)模擬測試方法作為一種新型的技術(shù)，操作便捷，費(fèi)時短，費(fèi)用低，并且這種篩查方法不受檢查對象的文化程度影響，對于認(rèn)知功能障礙早期診斷意義重大，可以用于早期CSVD人群的認(rèn)知功能篩查。由于本研究樣本量較小，且CSVD影響因素較多，發(fā)病機(jī)制較為復(fù)雜，需要進(jìn)一步研究空間導(dǎo)航與認(rèn)知功能障礙的關(guān)系，為早期診斷和干預(yù)奠定基礎(chǔ)。