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第二节 神经电生理学检查
神经元的电化学性质为研究大脑的高级功能活动提供了机会。作为研究人类高级神经活动及其机制的重要手段，神经电生理学检查方法不仅适用于对运动和感觉系统的研究，也适用于语言等高级神经功能的研究。本节重点介绍和语言障碍相关的临床神经电生理学检查技术，包括脑电图、体感诱发电位、事件相关电位、听觉和视觉诱发电位。
一、脑电图
脑电图(electroencephalogram，EEG)是通过精密电子仪器的电极经头皮将脑细胞群的自发性、节律性电活动记录下来，并将记录的脑部自发性生物电位加以放大而获得的图形。EEG是对大脑皮层的一项非创伤性、功能性检查，结合临床资料，间接诊断脑内各种疾病。
（一）儿童正常脑波的分期和特点
按成长年龄分期:新生儿期为出生后至28天内，婴儿期为出生后28天到满1周岁，幼儿期为1～3岁，学龄前期为3～6岁，学龄期为6～12岁。在各年龄期脑波渐趋成熟，按脑波频率分为4期。
1.Ⅰ期（δ波优势期）
为新生儿至18个月;此期脑波以波幅为1.5～3Hz(20～50μV)的不规则δ波为主体，且伴有13～24Hz重叠快波，特点为不规则，不对称。出生后3个月在中央或枕区偶现θ波。65%的新生儿对闪光刺激可产生同步节律，但常不对称;对体感或视听刺激可有弥漫性低幅慢波。7个月时顶、枕电活动已趋稳定;12～18个月侧头部出现规律的θ波。
2.Ⅱ期（θ波优势期）
为2～6岁;2～3岁δ波渐被θ波替代;后头部尚可见δ波，亦偶见α波，睁眼后头部脑波受抑制。6岁后头部θ波开始减少，α节律渐占优势，但尚不稳定。
3.Ⅲ期（脑波不稳定期）
为6～9岁;6岁后头部θ波渐为α波替代(8～9Hz)，右半球占优势，波幅可达100μV，并兼有少量低幅快波;9岁后头部α波频率可达9～12Hz，侧头部6Hz θ 波间歇出现，伴 16～22Hz β 波。
4.Ⅳ期（α波优势期）
为10岁以上，脑波已和成人相似;前头部少量θ波，18岁后头部才形成稳定的α波节律。
（二）正常儿童睡眠脑波
与成人相似，但有下列特点:
1.1～2个月
新生儿清醒期和睡眠期无差异，思睡阶段各区出现高幅3～6Hz慢波，入睡后睡眠分期不显。各区以50μV、3Hz δ波占优势，入睡较深波幅可达100μV;中央区波幅可在20μV以下，13～15Hz不典型纺锤波。
2.3～5个月
睡眠分期特点明显。
（1）思睡阶段：
额部、中央区出现100～150μV、2～6Hz同步化慢波为小儿脑波特点之一;同时出现以枕区为主的各区5～10μV、20～30Hz快波。
（2）浅睡阶段：
背景活动不规则，中央区有150～300μV、4～6Hz双相峰波，可为阵发性。20～30Hz低快波，峰波减少或消失，有10～12Hz睡眠纺锤波。
（3）深睡阶段：
0.5～3Hz，不对称，不同步大慢波。
3.1岁以后
浅睡阶段有阵发性高幅4～6Hz波伴以尖波，易误诊为抽搐发作，15岁以后少见。浅睡阶段，双顶区峰波在3～9岁最明显，随年龄增长波幅减低，快波随年龄增长而消失。中睡阶段纺锤波频率慢于成人，14岁前14Hz纺锤波少见;深睡阶段则和成人相似。
（三）儿童异常脑波
凡不符合同年龄组正常脑波标准者，可考虑为异常脑波;但确诊前应考虑受检儿童状态，有无药物影响及临床疾病状态相结合分析判断。
1.新生儿及1岁以内异常脑波
(1)快波明显增多。
(2)广泛持续性低幅波。
(3)慢波缺如或明显减少。
(4)限局性出现棘、尖波或快慢综合波。
(5)发作性棘、尖波或快慢综合波。
(6)广泛性出现棘、尖波或快慢综合波。
(7)睡眠纺锤波一侧恒定性缺如。
2.1岁以上，有下列情况者为异常脑波
(1)低波幅脑波或扁平脑波。
(2)有大量β波。
(3)枕区节律4岁以上6Hz以下波，5岁以上慢于7Hz，9岁以上慢于8Hz(但须结合临床分析)。
(4)双侧明显不对称。
(5)棘、尖波或快慢综合波。
(6)阵发性节律性波或高幅θ波。
(7)限局性低电压波或慢波。
脑电图图形与儿童实际年龄不相匹配、发育落后的、以慢波为主的儿童常合并一定程度的发育性语言障碍。癫痫儿童因癫痫发作异常放电会引起大脑神经元损伤，导致儿童认知异常及语言障碍，部分癫痫综合征如Landau-Kleffner综合征常表现为颞区为主的广泛性癫痫样放电伴获得性失语症，语言学特征为言语听觉失认、听不懂或答非所问、缄默，失语可持续2周至数年，部分儿童会出现终生语言障碍。
二、体感诱发电位
体感诱发电位(somatosensory evoked potential，SEP)是指对躯体感觉系统的任一点给予适当的刺激后较短时间内，在该系统特定通路上的任何部位能检出的电反应。多是自中枢神经系统的体表投射部位记录而得。SEP反映了躯体感觉通路自下而上直至皮质的功能状态，主要反应周围神经、脊髓后束和相关神经核、脑干、丘脑、丘脑放射和大脑感觉皮质等相关部位。
（一）体感诱发电位各成分及其可能的神经发生源
体感诱发电位可分为上肢和下肢2种。体感诱发电位各成分及其可能的神经发生源，可协助判断病变发生部位(表2-2-1)。
（二）指标及分析 1.峰潜伏期
峰潜伏期(peak latency，PL)指自刺激开始到波峰的传导时间，因参量近正态分布，故较恒定;均值>2.5～3SD标准差即为异常。
2.峰间潜伏期
峰间潜伏期(interpeak latecy，IPL)指两峰间距的时间，亦反映中枢神经传导时间，较稳定。
3.波幅
波幅(μV)指由波峰到基线，或前一波谷到后一波峰的垂直高度，因参量非正态分布，故差异较大，客观性差;但有时可预示早期疾病变化。
4.左右侧差
包括左右潜伏期差或波幅差，正常情况应双侧基本对称。
5.性别
一般情况下，男性身高高于女性，故女性传导值短于男性。
表2-2-1 体感诱发电位发生源及相关疾病
6.温度
有显著影响，当体温在28～38℃范围内，每升高或降低1℃，周围神经传导速度则可相应增减5%;而中枢传导时间仅缩短0.18ms，但在体温下降时则改变较早且明显。
7.年龄
50岁前各值无大差异，但50岁后则各年龄组的差异存在具有统计学意义的延迟、波幅下降，故各实验室最好应有自身的各年龄组正常值，则评估结果较为客观。
（三）在神经康复临床上的应用
主要用于脑卒中、多发性硬化、系统变性疾病、严重颅脑外伤和脑死亡，尤其对脑死亡的确诊更为可信。
三、事件相关性电位
事件相关电位(event related potential，ERP)指的是外加一种特定的刺激作用于机体，在给予刺激或撤销刺激时，在神经系统任何部位引起的电位变化。该电位变化是在注意的基础上产生的，与反映人脑处理语言文字等高级功能活动的识别、比较、判断、记忆、决断等心理活动有关。在一定程度上能从脑电生理角度反映大脑思维行进的轨迹。临床上应用ERP的主要目的有两方面:①为某一疾病提供神经电生理客观检测数据辅助诊断;②对患者的认知障碍或智能障碍程度进行判定。本技术可在无创伤条件下对脑血管病、脑卒中瘫痪、血管性痴呆及精神障碍、注意、记忆等引起的不同程度的认知障碍进行检测和动态观察，是目前检测大脑认知功能的新技术。由于其测定的是高级皮层功能，需要有一定语言表达和认知能力，在低龄儿童或智力障碍儿童中使用受限。
（一）ERP各成分的临床意义 1.P300
P300可分为3类:第1类P300在额区最大，由视刺激中的非靶事件诱发，潜伏期较长，可迅速习惯化;第2类P300顶区最大，由易记忆的非靶刺激诱发;第3类P300顶区最大，由靶事件诱发。
2.N400成分
在提供语言信息、心理状态、词意判别或单词配对时，诱发出潜伏期为250～600ms负波。N400和自动加工或控制性加工有关。如受试者主动注意时波幅增大，经脑磁图证实N400起源于左颞叶。
3.差别负波（Nd）
包括Nde(早成分)和Ndi(晚成分)，其潜伏期和波幅与个别信号的难度有关。Nde潜伏期50～80ms出现较早，以Fz为最大，潜伏期随难度加大而延迟，可达数百毫秒，和受试者注意加工策略有关。Ndi在Nde后较宽慢波(500～1 000ms)以额区为显著，随刺激间隔(inter-stimulus interval，ISI)的随机性而增高，随着训练作用的成熟度而减少，起源于听皮质及网状结构。
4.失匹配负波
由脑磁图证实，失匹配负波(mismatch negativity，MMN)起源于初级和次级听皮质，是自动式的失匹配过程，是在听输入和自动存储的非靶刺激特征的神经感觉-记忆痕迹或模式间的失配反应，是短时记忆的神经生理基础。不注意刺激时，即可完成对刺激物理特性的分析，故MMN不受注意影响。
（二）临床神经康复作用
1.P300 P300是检测儿童总体认知功能的一个指标，临床上常采用最经典的方案Oddball诱发。P300属内源性成分，与记忆、认知、智能有关。
2.N400 N400是检测儿童语言及语言功能的一个指标，常采用语言操作任务来诱发。由于儿童词汇量有限，临床上采用国际上通用的标准修订版皮博迪图片词汇测验(Peabody picture vocabulary test，PPVT)来检查儿童的语言功能。声影匹配是国内首创的事件相关电位N400方法，参考了国际上最新的临床应用文献及专利成果，通过多媒体刺激的声影匹配方式，检测出儿童特有的语言功能。
3.MMN听觉刺激中任何可识别的变化均可诱发失匹配负波MMN，通常认为，MMN反映大脑对检测当前刺激与前期刺激形成的感觉记忆痕迹之间差异的自动加工过程。另外，MMN的检测无需患者的主动配合，即使在非注意状态下，也能检测MMN，因此有利于对年幼或残障被试者及昏迷患者意识恢复情况进行评估。
四、听觉和视觉诱发电位
（一）脑干听觉诱发电位
脑干听觉诱发电位(brainstem auditory evoked potential，BAEP)是用耳机传出重复声音，刺激听觉传导通路时在头顶记录到的电位。它是一种较准确的客观测听法，不需要受检者对声音信号作主观判断和反应，也不受主观意识和神志状态的影响，可用于婴幼儿和昏迷等不配合检查的对象。
1.脑干听觉诱发电位的检测 （1）电极的放置：
脑干听觉电位测听为远场电位记录，记录电极放于颅顶或乳突，参考电极置于对侧耳垂或乳突，前额电极接地并与前置放大器输入盒连接。
（2）刺激声信号：
多采用短声，刺激重复率每秒10～20次，叠加1 000次;多通过单侧或双侧耳机给声，对侧耳给予白噪声掩蔽。一般采用70～80dB刺激声强度开始为宜，检测时受检者需要完全放松，也可在睡眠、麻醉或昏迷状态下进行。
2.脑干听觉诱发电位分析
通常将脑干听觉诱发电位频谱图分为3个部分:①早成分，潜伏期在10ms以内，反映耳蜗到脑干功能;②中成分，潜伏期为10～50ms;③晚成分，潜伏期为50～500ms。中晚成分则反映大脑半球功能。目前临床以早成分应用于诊断者多，后两者则多用于研究。
在较强声刺激，如60～80dB声刺激下可从颅顶记录到7个波形，主要为Ⅰ～Ⅴ波，分别主要由听神经(Ⅰ波)、耳蜗核(Ⅱ波)、脑桥上橄榄核(Ⅲ波)、外侧丘系(Ⅳ波)、下丘核(Ⅴ波)产生。其中，Ⅰ、Ⅲ、V三个波较稳定，故也是临床应用的主要指标。Ⅰ波以同侧神经元兴奋产生电位，而Ⅲ波以上则由双侧神经元产生;但多数临床病例资料证实，除Ⅴ波外，其他各波主要是由接收短声刺激的同侧脑干听觉通路所产生。
（1）各波的潜伏期：
Ⅰ波的潜伏期约2ms，其余每波均相隔约1ms。
（2）波间潜伏期：
即中枢传导时间，各波间时程在给予60dB以上刺激强度时，各波间期相对较稳定，因此，可作为中枢性病变诊断的可靠指标，多采用Ⅰ～Ⅲ波、Ⅲ～Ⅴ波和Ⅰ～Ⅴ波的测量，以Ⅰ～Ⅴ波最常用，一般为4ms。
（3）两耳间各波潜伏期比较：
一般侧间差别不超过0.2ms。
（4）Ⅴ波反应阈：
成人Ⅴ波反应阈一般高于行为测听阈10～20dB，因此可作为客观听阈检测;婴幼儿反应阈比成人高，但与其行为反射阈相对较低，这对聋耳的早期发现有较大价值。
3.异常标准
(1)判断异常的标准主要依据频谱图形，波绝对潜伏期(peak latency，PL)、峰间潜伏期(IPL)、波幅(amplitude，Amp)及双耳潜伏期差(inter-aural latency difference，ILD)。正常人左右侧无显著性差异，但PL和IPL如超过0.4ms则有临床意义;以均值加3倍标准差为正常值上限，如超过正常均值3个标准差以上则为异常。BAEP波幅的相对值，波Ⅴ或波Ⅳ、Ⅴ复合波与波Ⅰ的振幅(Amp)比临床较为常用，正常人该比值>1。在听力正常前提下，波Ⅴ或Ⅳ、Ⅴ复合波对波Ⅰ的比率<0.5，可以作为异常BAEP的一项参量，提示上部脑干受累。
(2)BAEP各波均消失，在排除技术因素的条件下，并用过高刺激强度和较多的平均次数，仍然引导不出BAEP者可属异常。最好有耳蜗电图(electrocochleogram，ECochG)及(或)耳声发射(otoacoustic emission，OAE)测试作为参考。
(3)波Ⅰ～ⅤIPL延迟或波Ⅰ～ⅤIPL的ILD延迟，均提示蜗区病变，须进一步定位。
4.临床应用
(1)客观评价听力:特别是对听力检查不合作者、癔症、婴儿、重症患者、意识障碍及使用氨基糖苷类抗生素的患者，可以帮助判断听力障碍的程度。还可用于监测耳毒性药物对听力的影响。
(2)脑卒中。
(3)脱髓鞘疾病。
(4)小脑脑桥肿瘤:听神经瘤、后颅凹肿瘤等。
(5)锁骨下动脉盗血综合征。
(6)颅脑损伤。
(7)脑死亡。
（二）视觉诱发电位
视觉诱发电位(visual evoked potential，VEP)是通过头皮电极记录的枕叶皮质对视觉刺激产生的电活动，其传入途径为视网膜感受器、视神经、视交叉、视束、外侧膝状体、视放射和枕叶视区。常用于临床的有闪光式及棋盘格式翻转2种。前者目前仅应用于精神患者、婴幼儿或意识障碍者，受视敏度影响小，故对视力减退、视物模糊者，仅在须了解视网膜到枕叶皮质通道是否完整时用之;后者是目前临床最常用的一种，又分为全视野、半视野、1/4视野3种刺激形式，故受试者必须在检查中注视视屏上固定的两点，特别在半视野刺激时，常易引起视觉疲劳。
1.指标分析
VEP主要成分是1个NPN三相复合波，分别按各自的平均潜伏期命名为N75、P100、N145，因N75有时难以辨认，N145潜伏期及波幅变异较大，故临床将P100作为较可靠的波形成分。VEP较SEP个体差异大，各波波幅、棋盘大小各异，如方格大小从60′减小到30′、P100潜伏期可增加5ms。另外，视网膜黄斑区受刺激时方格10′～30′诱发的波幅最高，刺激视网膜周边区，则须较大方格。年龄因素、婴幼儿期VEP潜伏期、新生儿VEP为大而迟的阴性波，潜伏期175ms;生后6个月上述不成熟波逐渐消失;1岁左右有和成人相似的4个波，潜伏期随年龄增加而缩短;1岁后VEP转为恒定。50岁后，P100潜伏期每10年增加2～5ms。女性P100潜伏期短于男性2～3ms。另外，占优势眼受刺激时P100平均潜伏期缩短，而波幅则高于对侧。
2.临床应用：
①各种脑病VEP的异常率;②皮质盲;③偏盲;④前视路病变;⑤多发性硬化;⑥癫痫。
（马彩云）