正常儿童听觉P300及其地形图与心理评分关系的研究
作者：王建华 孟繁妔 刘名顺
单位：王建华(河北省人民医院老年医学研究所神经内科 石家庄 050051)；孟繁妔 刘名顺(河北医科大学第四医院儿科)
关键词：智力；诱发电位，听觉；生理学；P300地形图；儿童
河北医科大学学报000109摘 要：目的 探讨正常儿童听觉P300及其地形图与心理评分的关系。方法 应用诱发电位地形图仪检测39例6～15岁正常儿童的听觉P300及P300地形图， 并与智商(intelligence quotient,IQ)进行相关性分析。结果 正常儿童P300潜伏期及波幅 3个年龄组比较有显著性差别，年龄越小P300潜伏期越长波幅越低。年龄、IQ与P300潜伏期呈显著负相关。P300地形图显示正常电位分布，顶区中央部Pz点功率值最高。结论 听觉P300及其地形图检测是评价正常儿童认知功能的一种客观方法。
, 百拇医药
分类号：R179
STUDIES ON RELATIONSHIP BETWEEN AUDITORY P300/P300 TOPOGRAPHY AND IQ IN NORMAL CHILDREN
Wang Jianhua Meng Fanhang Liu Mingshun
(Department of Neurosurqery, Hebei Provincial People's Hospital (Shijiazhuang 050051))
ABSTRACT：Objective To explore P300 and P300 topography in relation to IQ in normal children. Methods By evoked potential instrument, auditory P300 and P300 topography were obtained from 39 normal children at the age of 6 to 15 years,and multilinear regression analysis was conducted on the age, IQ and P300 latency. Results Significant differences among three groups were found in P300 latency and amplitude.With younger age of normal children, P300 latency became longer,and P300 amplitude lower. A highly significant negative correlation was observed among age ,IQ and P300 latency variability. The normal voltage distribution was demonstrated in P300 topography. The highest power of P300 topography was on the Pz site.Conclusion The measurement of auditory P300 and P300 topography are objective means for the evaluation of cognitive function in normal children.
, 百拇医药
KEYWORDS：intelligence;evoked potentials,auditory/physiol;P300 topography;children▲
P300是事件相关电位( event-related potentials，ERPs)的第3个正相波，也称P3波，多出现在刺激后300ms左右。此波可反映人的认知、分析、 判断及记忆等心理活动。本文对39例正常儿童进行了听觉ERPs及P300地形图检测，并与心理评分对比，探讨听觉P300及其地形图评估正常儿童智力水平的价值。
1 资料与方法
1.1 一般资料：39例正常儿童均来自本地一所普通小学。其中男性20例，女性19例;年龄6～15岁，平均(10.42±2.30)岁。所有儿童分3个年龄组： 6～岁组13 例，平均(7.90±0.92)岁； 9～岁组14例，平均(10.39±0.87)岁； 12～15岁组12例，平均(13.17±0.77)岁。所有被研究儿童均无神经精神疾病史及精神病家族史， 神经系统检查无异常。采用韦茨勒儿童智力量表(WISC)进行智商(intelligence quotient,IQ)测量，由2名儿保专业医师测定。
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1.2 方法：采用美国Bio-Logic公司生产的BA-Ⅲ型彩色诱发电位地形图仪，听觉刺激器发出的刺激通过滤波送至296 D 000-2型立体声耳机， 被试者通过扣在双耳的耳机接受刺激声。听觉ERPs由“靶/非靶刺激”序列(“oddball” paradigm) 引出。两种刺激强度均为85 dB，刺激频率为1次/s，刺激全程512 ms，靶刺激(Ts)叠加次数50次，非靶与靶刺激出现率为4∶1。非靶刺激规律出现，靶刺激随机出现。 记录电极按国际脑电图学会10-20系统分别放置在Fz、Cz、Pz、C3、C4、P3、P4等点。 双耳为参考电极,电极间阻抗<2.5 kΩ，滤波带通为1～30 Hz。非靶刺激与靶刺激ERPs分别进行平均，获得各波的潜伏期和波幅。通过快速付立叶转换(FFT)，显示 P300地形图、各导联功率值和头部电位分布。
1.3 统计学方法：使用PsiPlot统计软件包进行计算机统计处理。分析指标包括：①靶刺激各波绝对潜伏期(ms)；②靶刺激各波相对波幅(μV)；③P300地形图功率值(μV)及头部电位分布等。
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2 结 果
2.1 IQ值： 6～岁组(104.84±13.97), 9～岁组(106.00±11.13),12～15岁组(101.33±8.79),经统计学处理3组之间差异无显著性(F=0207，P=0.5433)。IQ结果符合正常儿童人群分布，39例正常儿童：中下(IQ 80～89)4例,中等(IQ 90～109)25例,中上(IQ 110～119)7例,优秀和非常优秀(IQ≥120)3例。
2.2 ERPs各波潜伏期、波幅与年龄的关系：39例儿童各年龄组Pz点靶ERPs 各波潜伏期比较，只有P3成分差别有显著性(F=4.1823，P<0.05)。6～岁年龄组P3平均潜伏期最长，12～15岁年龄组最短。同时也可看出，低年龄组各波潜伏期变异大，高年龄组变异较小，即随着年龄的增长，各波潜伏期的变异性逐渐变小，见表1。3个年龄组Pz点靶ERPs波幅比较，N1-P2无显著性差异(F=0.6376，P>0.05)，N2-P3有显著性差异(F=3.8758，P<0.05)，小年龄组P3波幅最低，大年龄组P3波幅最高，见表2。
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表1 各年龄组靶刺激Pz点ERPs各波潜伏期
Table 1 ERPs mean latency values of the groups
(
±s,t/ms) Age
(t/a)
n
N1
P2
N2
P3
6～
, 百拇医药
13
128.31±31.42
185.23±32.49
244.46±41.91
335.77±20.90
9～
12
125.29±21.62
186.14±28.92
245.57±19.46
321.50±17.53
12～15
, 百拇医药
14
119.75±25.03
182.58±27.44
245.67±18.35
314.92±16.91
F
0.3391
0.0489
0.0070
4.1823
P
0.7146
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0.9523
0.9930
0.0233
表2 各年龄组靶刺激Pz点波幅
Table 2 ERPs mean amplitude values of the groups
(±s,ρ/μV) Age
(t/a)
n
N1-P2
N2-P3
, 百拇医药
6～
13
7.97±3.37
10.39±3.07
9～
14
6.90±3.25
13.09±4.93
12～15
12
6.61±2.97
14.80±3.86
, 百拇医药 F
0.6376
3.8758
P
0.5344
0.0299
2.3 P300潜伏期与年龄、IQ值、性别等多因素的关系：运用多元回归分析39例儿童的年龄、IQ值、性别与Pz点P3潜伏期的关系。结果显示，性别与P3潜伏期无相关性。剔除性别因素后，作年龄、IQ值与P3潜伏期的回归分析显示，年龄、IQ值与P3潜伏期均呈显著负相关 (r=0.6951,F=16.82, P<0.0001)，偏回归系数假设检验P均<0.001。
2.4 P300地形图：P300地形图显示ERPs P3成分头皮电位分布，用功率值来表示。分别进行Fz、Cz、Pz点功率值比较，3个年龄组之间均无显著性差异(P>0.05) ，P300地形图表现为双额区向顶区对称性功率逐渐增高，至顶区中央部Pz达到最高点，显示正常电位分布。平均功率Fz/Pz点比值为0.55，C3与C4，P3与P4 点平均功率比较均无显著差异(P均>0.05)。3 讨 论
, 百拇医药
3.1 ERPsP3波与认知功能：以往资料显示，用ERPs评价人的认知功能时，P3潜伏期及波幅是一种较好的指标[1,2]。本文结果显示，6～15岁儿童随着年龄的增加P3潜伏期缩短，在心理评分相同的条件下,年龄每增加1岁P3潜伏期约缩短4.3 ms。6～岁组P3潜伏期变异最大，12～15岁组变异最小。小年龄组变异大的原因可能与该年龄组儿童的计数能力、记忆能力低有关。随着年龄的增加，大脑神经细胞功能逐渐成熟，神经髓鞘逐渐形成完善，P3潜伏期也相应缩短。个体差异及试验者的选择不同可能也影响这些结果的变异。结果还显示，3个年龄组比较，P3 相对波幅有显著差异(P<0.05)，随着年龄的增加P3波幅增加。同时也可看出，各年龄组波幅变异均较大。所以在评价儿童认知智力水平时，P3潜伏期比波幅有更大的意义。很多作者进行了正常儿童不同年龄阶段年龄与P3潜伏期的相关性研究[3]。 国内亦有人研究了正常儿童IQ值与P3潜伏期的关系[4],但同时分析多个因素与P3潜伏期关系的报道尚未见到。本文应用多元回归分析了年龄、IQ值、性别等因素对P3潜伏期的影响。结果显示，性别变量与P3潜伏期无相关性(F=1.1856，P=0.2837);剔除性别变量后，年龄、IQ值与P3潜伏期呈显著负相关(F分别为16.9401，16.7343,P均为0.0002)，即6～15岁正常儿童P3潜伏期随着年龄、IQ值增加而缩短。 同时也说明如果排除年龄因素的影响，P3潜伏期可以反映正常儿童的智力水平,而且P3潜伏期比心理评分更具客观性，受测试者的主观因素影响较小,从而能够更客观更简便地评价儿童智力情况。
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3.2 关于P300地形图：P300地形图可反映P3电位头部分布，是一种较新的研究人的认知、智力水平的先进方法[5]。本文结果显示，39例正常儿童P3 电位头部分布基本表现为：双额区向顶区对称性功率增高;多数被测者以顶区中央部Pz点功率最高，少数最高功率在P4和Cz点，同时以此为中心向四周基本对称性逐渐减低,这与Sangal 的结果一致[6]。此结果支持P3主要起源于中央顶区的假说。
通过本文可以得出：①6～15岁正常儿童随着年龄的增加P3 潜伏期逐渐缩短，且变异减小，从而说明P3潜伏期可以反映与认知发展相关的神经生理变化。②小年龄组P3潜伏期变异较大，临床P3潜伏期应用于此年龄组时应结合心理评分及神经生理学评价。③心理评分与P3潜伏期呈显著负相关，说明P3潜伏期可以反映正常儿童的智力水平，并且是一种客观简便的方法。④P300地形图可以反映大脑的P3电位分布，用P300地形图对正常儿童进行认知智力水平的评估是一种很好的方法。■
, 百拇医药
参考文献：
[1]Kaneko WM,Ehlers CL,Philips EL,et al.Auditory event-related potentials in fetal alcohol syndrome and Downs syndrome children.Alcohol Clin Exp Res,1996,20(1):35
[2]Kugler CF, Peter J, Platt D. Age-related dynamics of cognitive brain functions in humans: an electrophysiogical approach. J Gerontol A Biol Sci Med Sci,1996,51(1):133
[3]Martin L,Barajas JJ,Fermandez R,et al.Auditory event-related potentials in well-chracterized groups of children. Electroencephalography and Clinical Neuro,1988,71:375
, http://www.100md.com
[4]傅求真,赵新,游国雄.正常儿童ERPs与智力关系的研究.临床脑电学杂志, 1995，4(2):73
[5]Sangal JM,Sangal RB,Persky B. Abnormal auditory P300 topography in attention deficit disorder predicts poor response to pemoline. Clin Electroencephalogr, 1995,26(4):204
[6]Sangal RD, Sangal JM.Topography of auditory and visual P300 in normal children.Clin Electroencephalogr,1996,27(1):46
收稿日期：1999-04-22, 百拇医药
单位：王建华(河北省人民医院老年医学研究所神经内科 石家庄 050051)；孟繁妔 刘名顺(河北医科大学第四医院儿科)
关键词：智力；诱发电位，听觉；生理学；P300地形图；儿童
河北医科大学学报000109摘 要：目的 探讨正常儿童听觉P300及其地形图与心理评分的关系。方法 应用诱发电位地形图仪检测39例6～15岁正常儿童的听觉P300及P300地形图， 并与智商(intelligence quotient,IQ)进行相关性分析。结果 正常儿童P300潜伏期及波幅 3个年龄组比较有显著性差别，年龄越小P300潜伏期越长波幅越低。年龄、IQ与P300潜伏期呈显著负相关。P300地形图显示正常电位分布，顶区中央部Pz点功率值最高。结论 听觉P300及其地形图检测是评价正常儿童认知功能的一种客观方法。
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分类号：R179
STUDIES ON RELATIONSHIP BETWEEN AUDITORY P300/P300 TOPOGRAPHY AND IQ IN NORMAL CHILDREN
Wang Jianhua Meng Fanhang Liu Mingshun
(Department of Neurosurqery, Hebei Provincial People's Hospital (Shijiazhuang 050051))
ABSTRACT：Objective To explore P300 and P300 topography in relation to IQ in normal children. Methods By evoked potential instrument, auditory P300 and P300 topography were obtained from 39 normal children at the age of 6 to 15 years,and multilinear regression analysis was conducted on the age, IQ and P300 latency. Results Significant differences among three groups were found in P300 latency and amplitude.With younger age of normal children, P300 latency became longer,and P300 amplitude lower. A highly significant negative correlation was observed among age ,IQ and P300 latency variability. The normal voltage distribution was demonstrated in P300 topography. The highest power of P300 topography was on the Pz site.Conclusion The measurement of auditory P300 and P300 topography are objective means for the evaluation of cognitive function in normal children.
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KEYWORDS：intelligence;evoked potentials,auditory/physiol;P300 topography;children▲
P300是事件相关电位( event-related potentials，ERPs)的第3个正相波，也称P3波，多出现在刺激后300ms左右。此波可反映人的认知、分析、 判断及记忆等心理活动。本文对39例正常儿童进行了听觉ERPs及P300地形图检测，并与心理评分对比，探讨听觉P300及其地形图评估正常儿童智力水平的价值。
1 资料与方法
1.1 一般资料：39例正常儿童均来自本地一所普通小学。其中男性20例，女性19例;年龄6～15岁，平均(10.42±2.30)岁。所有儿童分3个年龄组： 6～岁组13 例，平均(7.90±0.92)岁； 9～岁组14例，平均(10.39±0.87)岁； 12～15岁组12例，平均(13.17±0.77)岁。所有被研究儿童均无神经精神疾病史及精神病家族史， 神经系统检查无异常。采用韦茨勒儿童智力量表(WISC)进行智商(intelligence quotient,IQ)测量，由2名儿保专业医师测定。
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1.2 方法：采用美国Bio-Logic公司生产的BA-Ⅲ型彩色诱发电位地形图仪，听觉刺激器发出的刺激通过滤波送至296 D 000-2型立体声耳机， 被试者通过扣在双耳的耳机接受刺激声。听觉ERPs由“靶/非靶刺激”序列(“oddball” paradigm) 引出。两种刺激强度均为85 dB，刺激频率为1次/s，刺激全程512 ms，靶刺激(Ts)叠加次数50次，非靶与靶刺激出现率为4∶1。非靶刺激规律出现，靶刺激随机出现。 记录电极按国际脑电图学会10-20系统分别放置在Fz、Cz、Pz、C3、C4、P3、P4等点。 双耳为参考电极,电极间阻抗<2.5 kΩ，滤波带通为1～30 Hz。非靶刺激与靶刺激ERPs分别进行平均，获得各波的潜伏期和波幅。通过快速付立叶转换(FFT)，显示 P300地形图、各导联功率值和头部电位分布。
1.3 统计学方法：使用PsiPlot统计软件包进行计算机统计处理。分析指标包括：①靶刺激各波绝对潜伏期(ms)；②靶刺激各波相对波幅(μV)；③P300地形图功率值(μV)及头部电位分布等。
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2 结 果
2.1 IQ值： 6～岁组(104.84±13.97), 9～岁组(106.00±11.13),12～15岁组(101.33±8.79),经统计学处理3组之间差异无显著性(F=0207，P=0.5433)。IQ结果符合正常儿童人群分布，39例正常儿童：中下(IQ 80～89)4例,中等(IQ 90～109)25例,中上(IQ 110～119)7例,优秀和非常优秀(IQ≥120)3例。
2.2 ERPs各波潜伏期、波幅与年龄的关系：39例儿童各年龄组Pz点靶ERPs 各波潜伏期比较，只有P3成分差别有显著性(F=4.1823，P<0.05)。6～岁年龄组P3平均潜伏期最长，12～15岁年龄组最短。同时也可看出，低年龄组各波潜伏期变异大，高年龄组变异较小，即随着年龄的增长，各波潜伏期的变异性逐渐变小，见表1。3个年龄组Pz点靶ERPs波幅比较，N1-P2无显著性差异(F=0.6376，P>0.05)，N2-P3有显著性差异(F=3.8758，P<0.05)，小年龄组P3波幅最低，大年龄组P3波幅最高，见表2。
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表1 各年龄组靶刺激Pz点ERPs各波潜伏期
Table 1 ERPs mean latency values of the groups
(
±s,t/ms) Age(t/a)
n
N1
P2
N2
P3
6～
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13
128.31±31.42
185.23±32.49
244.46±41.91
335.77±20.90
9～
12
125.29±21.62
186.14±28.92
245.57±19.46
321.50±17.53
12～15
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14
119.75±25.03
182.58±27.44
245.67±18.35
314.92±16.91
F
0.3391
0.0489
0.0070
4.1823
P
0.7146
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0.9523
0.9930
0.0233
表2 各年龄组靶刺激Pz点波幅
Table 2 ERPs mean amplitude values of the groups
(
±s,ρ/μV) Age(t/a)
n
N1-P2
N2-P3
, 百拇医药
6～
13
7.97±3.37
10.39±3.07
9～
14
6.90±3.25
13.09±4.93
12～15
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6.61±2.97
14.80±3.86
, 百拇医药 F
0.6376
3.8758
P
0.5344
0.0299
2.3 P300潜伏期与年龄、IQ值、性别等多因素的关系：运用多元回归分析39例儿童的年龄、IQ值、性别与Pz点P3潜伏期的关系。结果显示，性别与P3潜伏期无相关性。剔除性别因素后，作年龄、IQ值与P3潜伏期的回归分析显示，年龄、IQ值与P3潜伏期均呈显著负相关 (r=0.6951,F=16.82, P<0.0001)，偏回归系数假设检验P均<0.001。
2.4 P300地形图：P300地形图显示ERPs P3成分头皮电位分布，用功率值来表示。分别进行Fz、Cz、Pz点功率值比较，3个年龄组之间均无显著性差异(P>0.05) ，P300地形图表现为双额区向顶区对称性功率逐渐增高，至顶区中央部Pz达到最高点，显示正常电位分布。平均功率Fz/Pz点比值为0.55，C3与C4，P3与P4 点平均功率比较均无显著差异(P均>0.05)。3 讨 论
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3.1 ERPsP3波与认知功能：以往资料显示，用ERPs评价人的认知功能时，P3潜伏期及波幅是一种较好的指标[1,2]。本文结果显示，6～15岁儿童随着年龄的增加P3潜伏期缩短，在心理评分相同的条件下,年龄每增加1岁P3潜伏期约缩短4.3 ms。6～岁组P3潜伏期变异最大，12～15岁组变异最小。小年龄组变异大的原因可能与该年龄组儿童的计数能力、记忆能力低有关。随着年龄的增加，大脑神经细胞功能逐渐成熟，神经髓鞘逐渐形成完善，P3潜伏期也相应缩短。个体差异及试验者的选择不同可能也影响这些结果的变异。结果还显示，3个年龄组比较，P3 相对波幅有显著差异(P<0.05)，随着年龄的增加P3波幅增加。同时也可看出，各年龄组波幅变异均较大。所以在评价儿童认知智力水平时，P3潜伏期比波幅有更大的意义。很多作者进行了正常儿童不同年龄阶段年龄与P3潜伏期的相关性研究[3]。 国内亦有人研究了正常儿童IQ值与P3潜伏期的关系[4],但同时分析多个因素与P3潜伏期关系的报道尚未见到。本文应用多元回归分析了年龄、IQ值、性别等因素对P3潜伏期的影响。结果显示，性别变量与P3潜伏期无相关性(F=1.1856，P=0.2837);剔除性别变量后，年龄、IQ值与P3潜伏期呈显著负相关(F分别为16.9401，16.7343,P均为0.0002)，即6～15岁正常儿童P3潜伏期随着年龄、IQ值增加而缩短。 同时也说明如果排除年龄因素的影响，P3潜伏期可以反映正常儿童的智力水平,而且P3潜伏期比心理评分更具客观性，受测试者的主观因素影响较小,从而能够更客观更简便地评价儿童智力情况。
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3.2 关于P300地形图：P300地形图可反映P3电位头部分布，是一种较新的研究人的认知、智力水平的先进方法[5]。本文结果显示，39例正常儿童P3 电位头部分布基本表现为：双额区向顶区对称性功率增高;多数被测者以顶区中央部Pz点功率最高，少数最高功率在P4和Cz点，同时以此为中心向四周基本对称性逐渐减低,这与Sangal 的结果一致[6]。此结果支持P3主要起源于中央顶区的假说。
通过本文可以得出：①6～15岁正常儿童随着年龄的增加P3 潜伏期逐渐缩短，且变异减小，从而说明P3潜伏期可以反映与认知发展相关的神经生理变化。②小年龄组P3潜伏期变异较大，临床P3潜伏期应用于此年龄组时应结合心理评分及神经生理学评价。③心理评分与P3潜伏期呈显著负相关，说明P3潜伏期可以反映正常儿童的智力水平，并且是一种客观简便的方法。④P300地形图可以反映大脑的P3电位分布，用P300地形图对正常儿童进行认知智力水平的评估是一种很好的方法。■
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参考文献：
[1]Kaneko WM,Ehlers CL,Philips EL,et al.Auditory event-related potentials in fetal alcohol syndrome and Downs syndrome children.Alcohol Clin Exp Res,1996,20(1):35
[2]Kugler CF, Peter J, Platt D. Age-related dynamics of cognitive brain functions in humans: an electrophysiogical approach. J Gerontol A Biol Sci Med Sci,1996,51(1):133
[3]Martin L,Barajas JJ,Fermandez R,et al.Auditory event-related potentials in well-chracterized groups of children. Electroencephalography and Clinical Neuro,1988,71:375
, http://www.100md.com
[4]傅求真,赵新,游国雄.正常儿童ERPs与智力关系的研究.临床脑电学杂志, 1995，4(2):73
[5]Sangal JM,Sangal RB,Persky B. Abnormal auditory P300 topography in attention deficit disorder predicts poor response to pemoline. Clin Electroencephalogr, 1995,26(4):204
[6]Sangal RD, Sangal JM.Topography of auditory and visual P300 in normal children.Clin Electroencephalogr,1996,27(1):46
收稿日期：1999-04-22, 百拇医药