老年性聋患者认知损害机制的脑结构及功能磁共振研究

发布时间：2020-06-18 15:05

【摘要】：老年性聋(presbycusis,PC)是指随着年龄增加逐渐发生的以高频听力下降为主的感音神经性听力损失,主要表现为言语识别能力下降,其患病率随着年龄增长明显上升。随着我国老龄化的加速,PC已经成为老年人主要的感觉障碍。近期研究表明,PC患者阿尔茨海默病(Alzheimer's Disease,AD)的发病率是正常听力老年人的2-5倍[1]。有学者提出,PC患者的言语识别能力下降其实是听觉中枢言语处理障碍(central auditory processing disorder,CAPD),CAPD可能是AD发生的早期征兆[2]。对于AD患者,改善自身听力的难度要远低于消减其他危险因素[3]。因此,深入研究PC患者认知损害的神经机制具有重要的临床意义。早期干预老年人的听力损失,包括助听器和耳蜗植入等,或许可以成为预防痴呆的有效方法。然而,目前PC认知损害的神经机制仍不明确,对CAPD尚缺乏敏感性高、特异性强的客观量化指标[4]。磁共振成像(MRI)技术,尤其是磁共振结构成像(structural Magnetic Resonance Imaging,sMRI)和功能磁共振成像(functional Magnetic Resonance Imaging,fMRI)的飞速发展,为研究疾病的神经机制提供了有力工具。前期sMRI和fMRI研究已经证实,PC患者听觉皮层的结构和功能存在显著改变。近期有学者提出,PC患者需要调用更多的认知资源去理解听觉信号减弱的言语信息,长期以往可能触发从听觉系统到认知系统的级联式改变[5,6]。因此,PC患者的神经改变可能涉及多个系统,我们也应该考虑非听觉皮层的变化。所以,本研究将分别应用基于表面形态学的分析(surface-based morphometry,SBM)和静息态低频振荡振幅(amplitude oflow frequency fluctuations,ALFF),在全脑水平探索PC患者结构和功能的改变;而且,我们还将分析PC患者脑结构和功能改变与认知损害的关系。另外,有关PC患者认知损害的听力学研究多局限在国外人群,我们也将在这一方向展开研究。论文包括三个部分,摘要如下:第一部分:汉族老年人听力损失与认知损害的相关性研究目的:以中国汉族老年人为研究对象,应用纯音平均听阈(pure tone average,PTA)和言语识别阈(speech reception thresholds,SRT)两种测试指标来评估听力损失,使用中文版成套神经心理测验来评估认知损害,然后探索中国汉族老年人听力损失与认知损害的关系。材料和方法:选取年龄≥60岁且没有神经或精神疾病病史的中国汉族人80名,所有受试者都经过神经心理测验及听力测试,分析认知功能评分和听力结果的关系;再将受试者进一步分为老年性聋组(PC组)和正常听力组(NH组),重复上述分析。结果:中国汉族老年人认知功能与PTA、SRT密切相关。非语言相关的认知测试与SRT之间的相关性强于与PTA之间的相关性,而言语相关的认知测试与PTA之间的相关性强于与SRT之间的相关性。此外,PC组PTA或SRT与认知功能的相关性明显强于NH组。结论:中国汉族老年人认知功能与PTA、SRT密切相关,且PC组PTA或SRT与认知功能的相关性明显强于NH组。另外,SRT可能是探索PC患者认知损害的一个重要听觉测试指标,可以成为PTA的补充。第二部分:基于表面形态学分析的老年性聋认知损害的脑结构研究目的:应用基于表面形态学的分析(SBM)方法探索PC患者组和年龄、性别匹配的正常听力对照组全脑的结构差异,并分析PC患者脑结构变化与认知损害之间的关系。材料和方法:选取年龄≥60岁且没有神经或精神疾病病史的中国汉族人,26名受试者入选老年性聋组(PC组),健康对照组(HCs组)由26名年龄、性别、受教育程度与PC组匹配的听力健康者组成。所有受试者经过神经心理测验及听力测试,并应用三维T1加权TFE序列采集大脑的结构数据。结果:与正常听力对照组相比,PC患者大脑的皮层萎缩主要发生在以下脑区,包括:听觉皮层、默认神经网络(default mode network,DMN)节点(包括双侧楔前叶、顶下小叶和右侧后扣带回)和右侧岛叶。研究结果还显示PC患者的听力损失与左侧颞横回皮质厚度的减少存在相关性,DMN节点的结构改变与的其认知损害存在相关性。结论:DMN关键节点的GM萎缩可能是与PC相关认知损害的影像学标记。此外,研究还表明右侧岛叶皮层的厚度与PC患者言语感知能力相关。听力损失和对言语理解所需认知资源的增加可能导致PC患者脑内发生级联式改变,包括听觉和认知相关皮层的结构重塑。第三部分:基于静息态低频振幅的老年性聋患者认知损害的脑功能研究目的:应用静息态功能磁共振成像的低频振荡振幅(ALFF)来分析PC患者和年龄匹配的正常听力对照组整个大脑的功能性改变,并分析PC患者脑功能改变与认知损害之间的关系。材料和方法:选取年龄≥60岁且没有神经或精神疾病病史的中国汉族人,26名受试者入选老年性聋组(PC组),健康对照组(HCs组)由26名年龄、性别、受教育程度与PC组匹配的听力健康者组成。所有受试者经过神经心理测验及听力测试,并应用静息态功能磁共振序列采集大脑的功能数据,分析低频振荡振幅(ALFF)的变化。结果:与正常听力对照组相比,PC患者多个脑区的ALFF值发生显著下降,包括右侧听觉区域、默认神经网络(DMN)节点(包括双侧楔前叶、后扣带回、角回和右侧颞中回)、右侧额中回和缘上回。而且,PC患者DMN节点的ALFF值降低与认知损害存在显著相关性;PC患者的SRT与右侧后扣带回的ALFF值明显相关。结论:PC患者存在多个脑区的自发性活动异常。PC患者DMN节点的ALFF值显著降低,并与认知评分密切相关,可能是PC认知损害的影像学标记。此外,研究还表明PC患者左侧后扣带回的ALFF值与SRT相关。这些发现为我们理解老年性聋认知损害的神经机制提供了理论依据。
【学位授予单位】：山东大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：R445.2;R764.436
【图文】：

神经心理学,听觉,统计学意义,较差

ｏｒｏｏｐ－－图１邋ＮＨ组和ＰＣ组的神经心理学和听觉测试的差异逡逑与ＮＨ组相比，ＰＣ组在ＭｏＣＡ、Ｓｔｒｏｏｐ、ＳＤＭＴ、ＴＭＴ－Ａ测试中表现较差（ｐ＜逡逑０．０５）。ＰＣ邋组的逦ＰＴＡ、ＳＲＴ邋值明显高于邋ＮＨ邋组（ｐ＜逦０．００１）。逡逑统计学意义设为＊邋ｐ＜0．0５，＊＊邋ｐ＜０．０１，逦＊＊＊逦ｐ＜０．００１逦0逡逑

趋势图,声导抗,鼓室,听阈

图邋１邋），ＰＣ邋患者组的邋ＰＴＡ、ＳＲＴ邋明显高于邋ＮＨ邋组（ＰＴＡ，邋ｐ邋＜邋０．００１；邋ＳＲＴ，ｐ邋＜邋０．００１）；逡逑所有受试者鼓室声导抗图均为Ａ型（正常中耳功能）。所有受试者的左右耳的逡逑听力阈值如

【参考文献】