(2)脑的电生理检查

(2)脑的电生理检查

EEG检查

EEG即脑电图,是一种无创性的对脑的电活动的记录。脑在新陈代谢和进行各种生理机能活动的时候,伴随着生物电现象,EEG记录的正是这种自发的生物电活动,即脑波。一个脑波是许多神经元在同一时刻的电位差的综合表现。脑电的电压很低,以微伏计,在头皮上记录的脑电波是电极放置部位成千上万个脑细胞生物电活动的总和,然后再经过几百万倍的放大,才成了我们在临床检测中见到的脑电图。

人的脑波有个发育的过程,它随着年龄的增长而逐渐成熟,并且与脑的发育状况紧密地联系着。因此,EEG检查可以帮助我们评定孩子大脑的发育状况和成熟程度。研究发现,儿童脑波波率的发展与儿童脑的重量的增加呈平行关系。频率由慢变快,由δ波到θ波再到α波。波幅由低至高又降至正常,波形由不规则变为规则,由不对称向对称变化,基线由漂移不定渐至平稳。

正常儿童脑电图在各个年龄阶段的大体变化表现如下:

婴儿期:慢波频率渐增,节律开始向枕部发展。3个月左右以每秒4~5次的θ波为主;1岁时波率为每秒5~7次,波幅增高,枕部θ波对光刺激有反应。

幼儿期:频率渐增,以θ波为主,波幅增高可达150μV~200μV,δ波幅逐渐降低,对声光刺激有抑制反应。

学龄前期:这时仍以θ波为主,波率以每秒6~7次为多,波幅逐渐降低,至50μV~150μV,δ波进一步减少,直至几乎消失,枕部开始出现α波节律。

学龄期:θ波逐渐减少,α波逐渐增多,波率以每秒9~10次为多;枕部θ消失,额颞部θ波尚存,10岁后颞部θ波呈对称状,但这时的脑电仍不够稳定,对诱发反应灵敏。

儿童的脑电图与成人的脑电图有较大的差别,这种差别直到青春期时仍然存在,不过那时已与成人没有什么本质上的区别了。

表25-1 脑波及其对应的状态

图示

一般来说,儿童的脑电图异常检出率比成人高,所以EEG测定是一种灵敏、实用的检查脑功能的方法。

EEG异常与智能障碍的程度有一定的关系,智商低下者EEG异常率比较高。

脑电图可以用来测定脑的机能活动状态,特别是大脑两半球的偏侧化程度。美国加利福尼亚大学医学中心的研究人员对一些正常被试者做了一项实验。实验中要求每个被试者从事两种不同的智力操作:一种操作要求被试者写下从刚读过的报纸文章中回忆起来的所有事情;另一种操作要求被试者用16种彩色的积木去构造一个刚刚记住的模型。每项作业需操作3分钟。第一项属于言语性作业,一般认为归左脑负责;第二项属于非言语性的空间操作性作业,一般认为归右脑负责。在被试者进行这两种不同作业的时候,研究者们记录下他们的脑电活动,并比较左边大脑的电波和右边大脑的电波的差别。(https://www.daowen.com)

实验结果发现,被试者在进行不同的作业时使用着不同的大脑半球。在进行言语性作业时,左边大脑半球的α波衰减了,而右边大脑半球的α节律仍然保留着。而在进行空间性作业的时候,结果正好相反。研究者采用左边大脑半球的α节律与右边大脑半球的α节律的比率来观察大脑的使用情况。比率大于1表明左脑为主,比率小于1表明右脑活动为主。平均起来,这些被试者在书写的时候,上述比率为1.24,而在积木作业时,比率变为0.62。特别值得注意的是,这个实验还发现,被试者之间的差别很大,这表明每个人的用脑倾向差别很大,这种测查正可以了解每个人的大脑左右半球的机能特化情况。

EEG是普通脑电检查,现在还有一种对人的脑电进行测定的方法,叫作ERP,即事件相关电位检查。这种检查比EEG更能够反映人的心理活动。ERP的原理就是给人一种心理事件的刺激,然后测定人的心理活动电位。它要探测的是一种诱发出来的脑电活动,所以就叫作事件诱发电位。ERP常用的测查电位指标是P300和N400。这两种脑电活动都是比普通脑电更深入一层的心理活动电位变化。

神经心理学测评

脑功能测评还有一种不需要借助仪器就可以操作的十分实用、有效的方法,即神经心理学测评。神经心理学测评是依据脑与心理的相互关系,通过大量临床和实验研究,总结出来哪些机能活动的变化反映了脑的结构或机能的改变,这样就可以根据被试者的行为操作结果来推知脑的机能状态。对于脑功能开发来讲,这是一种比较实用的测评手段。

神经心理学的测评方法有多种,这里给大家介绍两种,一种是国际上用得最普遍也是标准化做得最为完善的H-R成套神经心理量表,另一个是近些年来开发出来的主要针对认知机能测定的方法——PASS测评。

H-R成套神经心理量表

H-R成套神经心理量表的英文原文是Halstead-Reitan Neuropsychological Battery,简称H-R测评,是国际上应用最为广泛的成套神经心理测验。这套测验最初是作为研究人的“生物性智力”的一种工具,后来逐渐发展为评定大脑功能的标准神经心理量表。“生物性智力”与一般智力测验(比如韦氏测验)中评定的智力不同,它与人的文化背景和所受的教育程度没有直接的关系,但与跨文化智力测验(比如前面提到的瑞文测验)评定的智力内容很接近,只是H-R测验更强调大脑的机能,可以检测到大脑皮层不同脑叶的机能。H-R成套神经心理测验共有三种形式,除了成人量表以外,还有儿童量表和幼儿量表。

PASS测评

PASS测评主要针对的是认知机能。为什么要强调认知机能呢?因为智商测定已不能准确反映大脑的机能状态,而且对于家长或老师来说,最需要的是那些可以用来指导教学和提高学业的测评参数,因此,作为了解学生学习活动的基础的认知机能评定就是十分必要的了。

PASS是Planning-Attention-Simultaneous-Successive Process的缩写,代表的是“计划—注意—同时性操作—继时性操作”这样一个系统过程。这是关于人类认知和学习机能的一个全新理论。这个理论基于脑的结构与机能的联系,从现代神经心理学的高度,对认知机能作了系统和深入的探讨,将人的复杂的认知活动过程科学地分解为几个主要的相互关联的部分,提出了全新的认知结构模型,从而可以深入到认知过程的核心,全面地包容人的认知活动的各个方面。这对于了解学生的认知机能、全面提高学生的学习能力,以及科学地开发大脑潜能有着十分重要的意义。

PASS理论的主要倡导者是加拿大科学院院士、阿尔伯特大学的戴斯等人。他们基于大脑认知科学的大量研究成果,尤其是苏联著名神经心理学家鲁利亚等人的工作,将人类的认知活动分解为四个基本过程,即计划机能、注意过程、同时性操作和继时性操作。这四个过程包含了大脑两半球的偏侧和协同活动,突出了大脑额叶的统合作用,以及脑的基本机能区相互配合的重要原则。基于PASS理论发展出来的测评量表的信度和效度已经过验证,而且以世界多个国家数以千计的人的实验为基础,制定出各个年龄段的常模,目前已在美国、加拿大、法国和芬兰等国家应用于脑功能的测量。由于这个量表可以深入探测认知机能的各个方面,满足了人们的需要,因而受到普遍好评。

中国科学院的研究人员基于对现代神经心理学理论的深入探讨,依据国际上采用的PASS测评原理,开发出适合我国中小学生检测的PASS量表,已在北京地区结合联合国教科文组织开展的“提高中小学教育质量联合革新计划”(简称为JIP项目[1]),在数十所中小学内展开评测。PASS评测的结果理想,有利于教师和家长了解学生的学习潜能,识别学习障碍和行为障碍,有较强的教学实用性,受到施测学校和家长们的普遍欢迎。

【注释】

[1]JIP项目是联合国教科文组织与我国北京、山西、湖北、河北等地区的教育科研机构和学校合作展开的一项全国性科研项目,是以建构学生主体地位为核心、以主体教育思想为指导思想的研究课题,目的是提高学生的学习质量和全面素质。