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1、脑脑ETET在在精神科精神科的的应用应用全军心理疾病防治中心主任全军心理疾病防治中心主任 张理义张理义第二军医大学博士生导师第二军医大学博士生导师 张理义张理义主任医主任医师，我国著名心理学家，我国著名心理学家世界中医世界中医药联合会睡眠医学分会副合会睡眠医学分会副 会会长中国心理中国心理卫生生协会心理会心理评估学估学专业委委员会副主任委会副主任委员国家国家卫生部心理咨生部心理咨询专家家组成成员全全军心理疾病防治中心主任心理疾病防治中心主任第二第二军医大学博士生医大学博士生导师全国百名科技之星享受国务院特殊津贴共著书32部，发表论文360余篇，获科技进步奖32项。一、脑ET在精神疾病诊断与治疗
2、中的应用目前，精神疾病的诊断尚无可靠的生物学检查手目前，精神疾病的诊断尚无可靠的生物学检查手段，仍停留在症状学段，仍停留在症状学的的诊断，治疗也仅根据临床诊断，治疗也仅根据临床症状来进行，具有一定的局限性。症状来进行，具有一定的局限性。研究发现研究发现，精神，精神疾病与神经递质关系密切。疾病与神经递质关系密切。 为为此，能否依据神经递质异常的分布图，此，能否依据神经递质异常的分布图，进行精神疾病的辅助诊断和治疗方案的制进行精神疾病的辅助诊断和治疗方案的制定，是一值得尝试的途径。定，是一值得尝试的途径。EEGEEG特点特点EEGEEG不足不足ab2、EEG的特点与不足的特点与不足记录大脑电活动，
3、是探讨记录大脑电活动，是探讨脑生理活动及心理活动的脑生理活动及心理活动的一种基本研究手段一种基本研究手段, ,目前，目前，此类研究和临床检查多停此类研究和临床检查多停留在简单的频谱分析上。留在简单的频谱分析上。EEGEEG特点特点EEG不足abEEG缺乏对大脑慢电活缺乏对大脑慢电活动的精确定量分析，更动的精确定量分析，更难以在分子水平检查人难以在分子水平检查人脑内神经递质的功能变脑内神经递质的功能变化。化。 脑电脑电超慢超慢超慢超慢涨涨落落落落图图技技技技术术(Encephalofluctuograph (Encephalofluctuograph TechnologyTechnology）简
4、简称称称称ETET，是近几年来我国首，是近几年来我国首，是近几年来我国首，是近几年来我国首创创的的的的一种无一种无一种无一种无创创性性性性脑脑功能功能功能功能检测检测方法。方法。方法。方法。 中科院高能物理研究所及同仁光电于中科院高能物理研究所及同仁光电于9090年代年代共同研制成功共同研制成功，用于，用于宇航员选拔，用于评估宇航员选拔，用于评估和研究航天员的脑功能和研究航天员的脑功能。 应用于精神科临床，作为应用于精神科临床，作为应用于精神科临床，作为应用于精神科临床，作为心理疾病、神心理疾病、神心理疾病、神心理疾病、神经经疾病、疾病、疾病、疾病、脑损伤脑损伤、麻醉、麻醉、麻醉、麻醉对脑损伤
5、对脑损伤的的的的评评估估估估手段。手段。手段。手段。2.脑脑ET技术简介技术简介 台式台式脑脑ET系统：系统：用于用于入院病人检查。入院病人检查。便携式脑便携式脑ET系统：系统：适合对行动不便病人的检查。适合对行动不便病人的检查。1、化学振荡现象化学振荡现象：在一个装有搅拌器的烧杯内，将丙二酸和硝酸铈铵溶于硫酸中。开始溶液呈黄色，几分钟后变清。溶液变清之后加入溴酸钠，溶液的颜色就会在黄色和无色之间振荡，振荡周期约为1分钟。1 1、化学振荡、化学振荡2、生物振、生物振荡3、脑电超慢超慢涨落理落理论上图是由实验得到的典型有关铈离子和溴离子浓度的振荡曲线（Ce4+、Ce3+为铈离子，Br-为溴离子）
6、。2、生物代谢振荡、生物代谢振荡生命过程生命过程从分子、细胞到机体从分子、细胞到机体、群体群体的不同水平上，可呈现出的不同水平上，可呈现出时时间间周期周期行为行为。新陈代谢过程中的糖酵解新陈代谢过程中的糖酵解振荡振荡反应是反应是目前了解得较为详细目前了解得较为详细的的生物振荡反生物振荡反应。应。应。1 1、化学震荡、化学震荡2、生物代、生物代谢振振荡3、脑电超慢超慢涨落理落理论实验发现：在在某些条件下，糖酵解反某些条件下，糖酵解反应所有的中所有的中间化合物（以及某化合物（以及某些些酶）的）的浓度会随度会随时间振振荡，振，振荡周期周期一般一般为分分钟量量级。 注：注：F6P代表代表6-磷酸果糖，
7、磷酸果糖，PYP酮酸，酸，PEP代表磷酸代表磷酸烯醇丙醇丙酮酸，酸，FDP代表代表1,6-二磷酸果糖二磷酸果糖3、脑脑电超慢涨落电超慢涨落理理论：论：该理论以化学振荡和生物代谢振荡为基础。各种神经化学介质通过对脑电信号的调控与制约，影响脑电活动，不是直接将某一频率的信号加到原有的脑电图上。实验发现脑电超慢涨落图的谱线系对不同神经介质具有高度选择性和敏感性，为从正常人脑检测神经化学活动提供了可能性。1 1、化学震荡、化学震荡2、生物振、生物振荡3、脑电超慢超慢涨落落理理论脑脑ET技术原理技术原理 信号采集原理：信号采集原理：信号采集原理：信号采集原理：根据根据 “脑电超慢涨落理论脑电超慢涨落理论
8、”，在脑电波中隐含着频率极低，在脑电波中隐含着频率极低( (毫赫兹级毫赫兹级) )的的超慢涨落的信号，不同频率的超慢涨落对应着不同的神经化学介质的活超慢涨落的信号，不同频率的超慢涨落对应着不同的神经化学介质的活动情况，即通过基频动情况，即通过基频S S谱线展示脑内神经化学递质振荡反应，获得有关脑谱线展示脑内神经化学递质振荡反应，获得有关脑内神经化学递质活动的信号。内神经化学递质活动的信号。 S S系统（系统（supra-slowsystemsupra-slowsystem）： 脑脑脑脑波涨落受脑内超慢过程所支配，脑内超慢过程支配着大量神经元的协波涨落受脑内超慢过程所支配，脑内超慢过程支配着大量
9、神经元的协波涨落受脑内超慢过程所支配，脑内超慢过程支配着大量神经元的协波涨落受脑内超慢过程所支配，脑内超慢过程支配着大量神经元的协同活动。采用计算机对脑波进行优势频率扫描，可以分离出优势超慢成同活动。采用计算机对脑波进行优势频率扫描，可以分离出优势超慢成同活动。采用计算机对脑波进行优势频率扫描，可以分离出优势超慢成同活动。采用计算机对脑波进行优势频率扫描，可以分离出优势超慢成分，这些成分组成超慢涨落分，这些成分组成超慢涨落分，这些成分组成超慢涨落分，这些成分组成超慢涨落系统。系统。系统。系统。S系系统包含不同的包含不同的频率成分，其范率成分，其范围在在0.93-238mHz之之间，对应谱线依次
10、依次为S1、S2、S3、S255共共255条，称之条，称之为超慢超慢谱（S谱），），见下下图。3、脑脑ET的应用领域的应用领域A A临床实践临床实践临床实践临床实践B B科研实践科研实践科研实践科研实践儿童脑发育评价儿童脑发育评价记忆力功能评价记忆力功能评价智力障碍的评价智力障碍的评价老年化老年化老年痴呆和脑萎缩老年痴呆和脑萎缩精神分裂症精神分裂症心境障碍心境障碍神经症神经症失眠症失眠症药物作用研究药物作用研究新药开发新药开发抗衰老研究抗衰老研究脑疗技术研究脑疗技术研究特殊人才选拔特殊人才选拔A A临床实践临床实践临床实践临床实践B B科研领域科研领域科研领域科研领域临床应用临床应用1、抑郁症
11、、抑郁症2、躁狂症、躁狂症3、精神分裂症、精神分裂症4、老年痴呆症、老年痴呆症5、发作性作性头疼疼6、失眠症、失眠症1、抑郁症抑郁症患者有中枢5-HT,NE,DA活动降低，ACh活动增加，同时，其中枢-氨基丁酸降低。血 浆 NE浓度增高，血浆5-HT浓度降低，提示抑郁症患者存在血浆单胺类 神 经 递 质 异 常 。7、智力障碍、智力障碍精神科临床精神科临床抑郁障碍的抑郁障碍的ET 图图1研究结果表明：研究结果表明：心境障碍患者心境障碍患者S4S4系（系（5-HT5-HT）降低，兼有）降低，兼有S7S7系（系（NENE）下降者出现抑）下降者出现抑郁症状。郁症状。抑郁障碍的抑郁障碍的抑郁障碍的抑郁
12、障碍的ET ET 图图图图2 2研究结果表明：研究结果表明：去甲肾上腺素明显降低，可与抑郁有关。去甲肾上腺素明显降低，可与抑郁有关。另一项研究结果：另一项研究结果：发现心境障碍患者心境障碍患者5-HT降低，在此基降低，在此基础上兼有上兼有NE下降者出下降者出现抑郁症状。抑郁症状。抑郁障碍的抑郁障碍的ET 图图3临床应用临床应用1、抑郁症、抑郁症2、躁狂症、躁狂症3、精神分裂症、精神分裂症4、老年痴呆症、老年痴呆症5、发作性作性头疼疼6、失眠症、失眠症2、躁狂症躁狂患者可能有躁狂患者可能有 NE活活动增加，动增加，5-HT,ACh活动活动减低。减低。 心境障碍患者心境障碍患者5-HT降低降低兼有
13、兼有NE上升者出现躁狂上升者出现躁狂症状症状;赛乐特治疗赛乐特治疗抑郁症可使抑郁症可使NE和和5-HT增高，但过增高，但过度时向躁狂转变。度时向躁狂转变。7、智力障碍、智力障碍躁狂症的脑躁狂症的脑躁狂症的脑躁狂症的脑ET ET 图图图图1 1 躁狂症的脑躁狂症的脑ET 图图2研究结果表明：研究结果表明：心境障碍患者心境障碍患者S4系（系（5-HT） 降低，兼有降低，兼有S7系（系（NE） 上升者出现躁狂症状。上升者出现躁狂症状。临床应用临床应用1、抑郁症、抑郁症2、躁狂症、躁狂症3、精神分裂症、精神分裂症4、老年痴呆症、老年痴呆症5、发作性作性头疼疼6、失眠症、失眠症3、精神分裂症精神分裂症的
14、发病机制是由于脑内DA过多。也有研究表明精神分裂症具有NE、DA的双重障碍，即NE低下、DA增加。精神分裂症阳性症状者中枢NE较正常对照和阴性精神分裂症减少，5-HT较阴性精神分裂症增多。7、智力障碍、智力障碍精神分裂症的精神分裂症的精神分裂症的精神分裂症的ETET 图图图图1 1研究结果表明：研究结果表明：关于精神分裂症的发病机制，有中枢关于精神分裂症的发病机制，有中枢NENE通路功能障碍假说和通路功能障碍假说和DADA活动过度假说。活动过度假说。DADA假说是一个主导的理论。对精神分裂症的假说是一个主导的理论。对精神分裂症的ETET特征分析，可看特征分析，可看到到S7S7系（系（NENE）
15、低下和）低下和S11S11系（系（DADA）活动的明显增高。）活动的明显增高。精神分裂症的精神分裂症的精神分裂症的精神分裂症的ETET 图图图图2 2研究结果表明：研究结果表明：关于精神分裂症的发病机制，有中枢关于精神分裂症的发病机制，有中枢NE通路功能障碍假说和通路功能障碍假说和DA活动过度假说。活动过度假说。DA假说是一个主导的理论。对精神分裂症的假说是一个主导的理论。对精神分裂症的ET特征分析，可看特征分析，可看到到S7系（系（NE）低下和）低下和S11系（系（DA）活动的明显增高。）活动的明显增高。临床应用临床应用1、抑郁症、抑郁症2、躁狂症、躁狂症3、精神分裂症、精神分裂症4、老年痴
16、呆症、老年痴呆症5、发作性作性头疼疼6、失眠症、失眠症4、老年痴呆症老年痴呆反映老年痴呆反映ACh活动活动衰减衰减。GABA、ACh等神经递质等神经递质减少，减少，5-HT、NE增高；增高；特别是乙酰胆碱的特别是乙酰胆碱的减少可减少可引起引起脑功能障碍、记忆力脑功能障碍、记忆力降低、认知功能异常降低、认知功能异常 。7、智力障碍、智力障碍 老年性痴呆的脑老年性痴呆的脑老年性痴呆的脑老年性痴呆的脑ET ET 图图图图1 1研究结果表明：研究结果表明：其中其中S1S1、S2S2、S5S5低于正常，低于正常，S4S4高于正常，高于正常，S3S3在正常范在正常范围，说明其脑内围，说明其脑内GABAGA
17、BA、GAGA、AChACh等神经递质减少，等神经递质减少，5-HT5-HT增高。增高。老年性痴呆的脑老年性痴呆的脑ET 图图2研究结果表明：研究结果表明：其中其中S1S1、S2S2、S5S5低于正常低于正常，S3S3、S4S4在在正常范围，说明其脑内正常范围，说明其脑内GABAGABA、GAGA、AChACh等神经递质减少，等神经递质减少，5-HT5-HT增高。增高。临床应用临床应用1、抑郁症、抑郁症2、躁狂症、躁狂症3、精神分裂症、精神分裂症4、老年痴呆症、老年痴呆症5、发作性作性头疼疼6、失眠症、失眠症5、发作性头疼在头痛发作期，在头痛发作期，GA和和ACh活动增强活动增强，间歇间歇期期
18、GABA活动增强活动增强。7、智力障碍、智力障碍发作性头痛的发作性头痛的ET特征特征 图图1* *研究结果表明：研究结果表明：在头痛发作期，在头痛发作期，GAGA和和AChACh活动增强，间歇期活动增强，间歇期GABAGABA活动增强，活动增强，临床应用临床应用1、抑郁症、抑郁症2、躁狂症、躁狂症3、精神分裂症、精神分裂症4、老年痴呆症、老年痴呆症5、发作性作性头疼疼6、失眠症、失眠症6、失眠症通过与健康对照组配对通过与健康对照组配对比较，结果比较，结果S1和和S2显著显著降低，降低，S3,S4,S5,S7,Sll无明显差异，提示慢性无明显差异，提示慢性失眠病人脑内神经递质失眠病人脑内神经递质
19、GABA和和GA活动存在异活动存在异常，常，GABA对中枢神经对中枢神经元的普遍抑制扩散过程元的普遍抑制扩散过程难以完成。难以完成。GA不足易兴奋不足易兴奋睡眠中枢，睡眠中枢，这种递质紊乱导致脑内这种递质紊乱导致脑内睡眠启动的电活动紊乱睡眠启动的电活动紊乱7、智力障碍、智力障碍失眠症的脑失眠症的脑失眠症的脑失眠症的脑ET ET 图图图图1 1研究结果表明：研究结果表明：S1S1（-氨基丁酸）和氨基丁酸）和S2S2（谷氨酸）降低，提示其脑内（谷氨酸）降低，提示其脑内GABAGABA和和GAGA活动存在异常，活动存在异常，GABAGABA对中枢神经元的活动抑制作用减弱，对中枢神经元的活动抑制作用减
20、弱，GAGA不足易激发睡眠中枢。不足易激发睡眠中枢。 失眠症的脑失眠症的脑ET 图图1研究结果表明：研究结果表明：S1S1（-氨基丁酸）和氨基丁酸）和S2S2（谷氨酸）降低，提示其脑内（谷氨酸）降低，提示其脑内GABAGABA和和GAGA活动存在异常，活动存在异常，GABAGABA对对中枢神经元的活动抑制作用减弱，中枢神经元的活动抑制作用减弱，GAGA不足易激发睡眠中枢。不足易激发睡眠中枢。临床应用临床应用1、抑郁症、抑郁症2、躁狂症、躁狂症3、精神分裂症、精神分裂症4、老年痴呆症、老年痴呆症5、发作性作性头疼疼6、失眠症、失眠症7、智力障碍弱智GABA和胶质细胞衰减。严重弱智可导致与记忆有关
21、的神经递质（如Ach）减弱。7、智力障碍、智力障碍 图八、智力障碍的图八、智力障碍的ET特征特征上图为一名上图为一名7 7岁弱智儿童的岁弱智儿童的ETET结果：结果：可见除可见除S1S1（GABAGABA），），S2S2（GAGA）降低外，）降低外，S5S5（AchAch）也明显下降。）也明显下降。检测成人成人脑功功能的老化情况能的老化情况检测脑检测脑外外外外伤伤后后后后的的的的脑脑功能功能功能功能变变化化化化新新药的的疗效和效和副作用的副作用的评价价运运动员疲疲劳状状态监测康复病人的康复病人的脑功功能能监测减慢心率减慢心率12345脑脑ET的其它应用的其它应用ET测试显示示脑电超慢系随超慢系
22、随年年龄变化特点化特点为:1、随年龄变化增强的有S2谱线、S4系、S13系；2、随年龄变化减弱的有S17系；3、随年龄变化先增强后减弱的有S1谱线、S7系。检测成人成人脑功功能的老化情况能的老化情况检测脑外外伤后后的的脑功能功能变化化新新药的的疗效和效和副作用的副作用的评价价运运动员疲疲劳状状态监测康复病人的康复病人的脑功能功能监测12345脑脑外外外外伤伤后后后后测试测试发现发现：1、S5、S7、S11、S13明显增高。2、S2、S4下降，脑脑ET的其它应用的其它应用检测成人成人脑功功能的老化情况能的老化情况检测脑外外伤后后的的脑功能功能变化化新新药的的疗效和效和副作用的副作用的评价价运运动
23、员疲疲劳状状态监测康复病人的康复病人的脑功能功能监测12345脑脑ET的其它应用的其它应用a、神经递质的活动是中枢神经功能体现的最后和最关键一环，任何作用于中枢的药物的疗效和副作用都必然通过递质的功能变化而体现出来。b、脑ET可测定中枢递质的变化而监测药物的疗效和副作用。检测成人成人脑功功能的老化情况能的老化情况检测脑外外伤后后的的脑功能功能变化化新新药的的疗效和效和副作用的副作用的评价价运运动员疲疲劳状状态监测康复病人的康复病人的脑功能功能监测12345脑脑ET的其它应用的其它应用A、脑ET通过测定运动员脑神经紧张度，监测其心理能量状态，从而发现运动员的最佳能量区，帮助运动员取得最好成绩。B
24、、在临赛前测定运动员脑神经紧张度，有利于提前发现其过度紧张情绪，从而适时采取措施以提高成绩。检测成人成人脑功功能的老化情况能的老化情况检测脑外外伤后后的的脑功能功能变化化新新药的的疗效和效和副作用的副作用的评价价运运动员疲疲劳状状态监测康复病人的康复病人的脑功能功能监测12345脑脑ET的其它应用的其它应用脑ET可监测脑损害病人的脑功能状况，在康复期动态监测病人的脑功能恢复情况，并对病人的预后做出评价。结结 语语综上所述：脑脑ETET可以无创伤性检测大脑的复杂功能状态和人在病理生理可以无创伤性检测大脑的复杂功能状态和人在病理生理或或心心理状态理状态下脑内神经递质的活动，因此临床可下脑内神经递质的活动，因此临床可根据根据脑脑ETET的神经递质的神经递质变化探讨心理疾病的病因、转变化探讨心理疾病的病因、转归归。通过通过该技术进行心理疾病的诊断和疗效评估该技术进行心理疾病的诊断和疗效评估，改变，改变了传统的、无了传统的、无客观指标的心理疾病的诊断和治疗客观指标的心理疾病的诊断和治疗模式模式，具有重要的临床应用价，具有重要的临床应用价值值。
