相关电位的起源及其机制的研究
（一）起源研究
目前，有关40Hz AERP起源的解剖学基础尚无统一认识。学者们争论的焦点主要集中在皮质或皮质下（中脑或丘脑）。Spydell（1985）记录了10名经影像学和手术证实有中枢病变（中脑5例，颞叶5例）患者的40Hz AERP，发现中脑病变者的40Hz AERP幅值减小，而颞叶病变者则不受影响Gu等（1988）也有相似的报道。我们的动物实验也证实，豚鼠一侧颞叶皮质损伤后对40Hz AERP的相位和振幅影响不大（图7－3），但是不少作者认为40Hz AERP起源于大脑皮质。
图7－2 同一受试者清醒与睡眠状态40Hz AERP比较（1kHz短音）
图7－3 一侧颞叶损伤对40Hz AERP振幅和相位无影响（Cz记录）
还有一个值得注意的问题，是否40Hz AERP仅存在一处解剖学起源？为此，我们于1998年对10名健康自愿受试者进行了测试。实验采用三组相互垂直的电极对：鼻根－枕骨隆突（X轴），两侧乳突（Y轴），颅顶－第7颈椎（Z轴）。刺激声为0.1ms极性交替的短声。三组相互垂直的电极对记录到的电位用三维偶极子轨迹方法（three－channel lissajous＇trajectory，3－CLT）进行分析，同时应用带通滤波和频谱分析技术来观察40Hz AERP波形特征。当带通滤波为3～50Hz， 40Hz AERP波形特征为在100ms内出现四个相距25ms的准正弦波（图7－4A）；频谱分析见其能量集中在25.03～49.86Hz，接近40Hz处能谱的峰值达到最大（图7－4B）。当带通滤波为3～100Hz，波形特征为在100ms内出现8个波，即每25ms内各有2个波（图7－5A），其主要能量分别位于24.44～46.78Hz和66.72～89.51Hz。频谱中两最大峰值相距约40Hz（图7－5B）。当带通滤波3～150Hz，波形特征为在100ms内出现12个波，即每25ms内各有3个波（图7－6A）；其主要能量分别位于23.49～45.82Hz、69.14～92.46Hz和116.62～134.95Hz；三个能量峰值间顺序两两相距大约40Hz（图7－6B）。当带通滤波3～300Hz，其波形特征为在100ms内出现4个潜伏期相同的听觉脑干诱发电位，即每25ms内各有一完整的脑干诱发电位和一个神经源性的中潜伏期反应（图7－7）。以上结果表明，经典的40Hz AERP波形实为特定的带通滤波和扫描时间所决定，提示40Hz AERP可能不只一个神经核团，而是多个神经核团参与。随着带通滤波增大，电位中有较高频率成分出现，但它们仍以40Hz的节律重复。图7－7结果说明，从耳蜗到下丘的各个听觉结构均以40Hz的节律在重复。鉴于40Hz AERP所用实验参数的限制，尚不知下丘以上听觉结构是否也有同样的表现。
图7－4 3～50Hz通滤波时的波形特征
A.带通滤波为5～50Hz时100ms内出现四个类正弦波；B.带通滤波为3～50Hz时，40Hz AERP的频谱分析能量峰值大约在40Hz；C.带通滤波为3～50Hz时，3－CLT结果显示电位轨迹为4个圆圈
图7－5 3～100Hz通滤波时的波形特征
A.在100ms扫描时间内，每25ms有两个波峰；B.带通滤波为3～100Hz时，频谱分析示两能量峰间相差约40Hz；C.带通滤波为3～100Hz时，电位轨迹显示：偶极子空间方向偏转，形成两个不同方向的襻
图7－6 3～150Hz带通滤波时的波形特征
A.带通滤波为3～150Hz时，在100ms内，每25ms间各有3个波峰；B.带通滤波为3～150Hz时，频谱分析：三能量峰间两两相差各为40Hz；C.带通滤波为3～150Hz时，电位轨迹由3个不同空间走向的偶极子袢及其过渡成分组成
图7－7 带通滤波为3～3000Hz时，每25ms各有一潜伏期相同的脑干诱发电位（ABR）和一个中期反应（M）
3－CLT结果显示：当带通滤波为3～50 Hz时，电位轨迹为四个圆圈，它们的振幅相同、空间走向一致（图7－4C）。当带通滤波为3～100Hz时，电位轨迹呈“马蹄形”，其偶极子在空间转曲，形成两个不同走向的襻（图7－5C）。当带通滤波为3～150Hz时，电位轨迹由三个不同空间走向的偶极子襻及其之间的过渡成分组成（图7－6C）。3－CLT技术已被用于脑干诱发电位及中潜伏期反应成分和来源的分析。根据3－CLT原理，以上结果提示：可能不止一个神经起源部位参与了40Hz AERP的形成。最近，Reyes等（2005）用正电子发射断层扫描技术（PET）研究了正常人40Hz AERP的脑地形图，发现在颞叶、小脑、顶叶、额叶和脑干均有电流密度峰，故认为40Hz AERP应有两个或两个以上起源。Picton等（2003）也认为听觉稳态反应起源于整个听觉神经系统，但对较低调制频率的反应而言，皮质区的贡献要大于脑干。Pratt（2002）提出脑干和原发听皮质主要贡献于40Hz AERP中的高频成分，而低频成分则由其他皮质贡献。
（二）形成机制
40Hz AERP的形成机制目前尚有争议。现有研究证实人脑听觉及其他感觉系统广泛存在着γ－带活动（gamma－band activity），这些部位的神经元组织常按40Hz节律同步发出高频振荡（high frequency oscillation），亦称γ－带振荡（gamma－band oscillations）。这种γ－带振荡表现有多种自发和事件相关活动，它们可能代表从事感知和认识过程的基本生理机制。Reyes等认为，40Hz AERP的形成是由于γ－带活动同步化的结果。也有人认为听觉神经网络系统存在着调制振荡器（tuned oscillator）或共振电路（resonating circuit），在它们的作用下40Hz AERP得以形成。中潜伏期听觉诱发反应（middle latency responses，MLR）有许多性质与40Hz AERP相似，如两者都具有频率特征性，受睡眠和镇静药、全麻药影响。为此，不少作者提出40Hz AERP实际上是以40Hz刺激重复率诱发的中潜伏期听觉诱发反应。这一理论的合理性得到临床和动物实验证实，但Franowicz和Barth（1995）的研究结果并不支持这一假说。总之，进一步深入地对40Hz AERP起源和形成机制进行研究，有助于它更加广泛地应用。