重度聽力障礙兒童非言語認知能力臨床研究及實驗性聽覺剝奪幼鼠認知功能障礙的機制探討.pdf

1、聽力障礙是兒童期的主要殘疾之一。據(jù)統(tǒng)計，聽力障礙兒童約占同齡殘疾兒童總數(shù)的10.6％。聽力障礙與語言發(fā)育缺陷的關(guān)系已被人們廣泛重視，改善聽力促進語言發(fā)育已成為研究的熱點。然而，語言只是多元認知的一個方面，對聾兒的非言語認知能力如注意、記憶、操作、運動能力及社會適應(yīng)能力等多方面卻缺乏系統(tǒng)的研究。
　　 神經(jīng)可塑性是發(fā)育神經(jīng)生物學的重要研究領(lǐng)域之一，神經(jīng)系統(tǒng)在發(fā)育過程中受環(huán)境因素和早期經(jīng)驗的影響表現(xiàn)出高度的可塑性。突觸是神經(jīng)可塑性變

2、化的敏感部位，突觸可塑性（synaptic plasticity）是學習記憶活動的生物學基礎(chǔ)。有關(guān)突觸可塑性形成機制的學說較多，NMDA-依賴性長時程增強（LTP）理論是得到多數(shù)學者認可的經(jīng)典理論。NMDA受體是哺乳動物中樞神經(jīng)系統(tǒng)主要的興奮性氨基酸受體之一，在中樞神經(jīng)系統(tǒng)許多重要的生理和病理過程中，如神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)育、突觸可塑性、學習和記憶、神經(jīng)退行性變等起著關(guān)鍵作用。突觸可塑性的中心環(huán)節(jié)是NMDA受體的激活。
　　 哺乳動物出

3、生后聽覺功能發(fā)育有一個“關(guān)鍵期（critical period）”.在此期間極易受環(huán)境和早期經(jīng)驗影響，表現(xiàn)出高度的可塑性。聽力障礙動物模型的建立對研究聽力障礙的病因、發(fā)病機制及臨床干預(yù)治療意義重大。研究證明，早期聲音剝奪對聽覺通路結(jié)構(gòu)、代謝和功能有顯著影響。耳蝸內(nèi)電刺激（ICES）可以延遲和防止神經(jīng)元的退行性病變。
　　 本研究在臨床研究的基礎(chǔ)上，建立聽覺剝奪幼鼠模型，通過對突觸可塑性及NMDA受體信號轉(zhuǎn)導的研究，探討聽覺發(fā)育關(guān)

4、鍵期聽覺剝奪后幼鼠認知能力損害的影響機制，并觀察耳蝸內(nèi)電刺激對認知功能的改善作用，為早期干預(yù)聽力障礙兒童提供理論依據(jù)。
　　 第一部分重度聽力障礙兒童非言語認知能力臨床研究
　　 目的：探討聽力損害對0～6歲聽力障礙兒童非言語認知能力的影響。
　　 方法：以來該院耳鼻咽喉科就診及該市殘疾兒童康復(fù)中心“語訓部”以及市特殊教育學校重度聽力障礙兒童為研究對象。按年齡分0～3歲（<3歲）、3～6歲組（≥3歲且<6歲）。0

5、～3歲重度聽力障礙嬰幼兒56例。<1歲為A組（18例），≥1歲且<2歲為B組（20例），≥2歲且<3歲為C組（18例）。3～6歲組聽力障礙兒童44例。根據(jù)聽覺干預(yù)方式的不同，將其分為聽力障礙A組（26例，3歲前配助聽器）；聽力障礙B組（18例，3歲前行電子耳蝸植入）。兩組兒童接受早期正規(guī)語言康復(fù)訓練1年以上。正常對照組：為普通幼兒園及小學聽力言語正常的兒童86例，其中男46例，女40例。采用《小兒神經(jīng)心理發(fā)育量表》評估0～3歲嬰幼兒大運

6、動、精細運動、適應(yīng)能力及社交行為能力。麥卡錫幼兒智能量表測試兒童的視覺注意、動作技能、歸類、空間知覺、視覺-動作協(xié)調(diào)等能力。結(jié)果用分測驗得分及量表發(fā)育商表示。采用視覺運動整合發(fā)育測驗及S-M社會生活能力檢查表測查兒童視覺動作統(tǒng)合能力及適應(yīng)能力。
　　 結(jié)論：學齡前聽力障礙兒童在1歲后出現(xiàn)社交能力落后，2歲后逐漸出現(xiàn)精細運動發(fā)育落后，此后隨年齡增長，在知覺-操作、視動統(tǒng)合、運動協(xié)調(diào)能力也落后于正常兒童。早期耳蝸植入能改善非言語認知

7、能力。聽力障礙兒童社會適應(yīng)能力與正常兒童無明顯差別。
　　 第二部分學齡期聽力障礙兒童視覺注意能力及行為問題研究
　　 目的：探討學齡期聽力障礙兒童視覺注意能力及行為問題。
　　 方法：以來該院耳鼻咽喉科就診及該市特殊教育學校重度聽力障礙學齡期兒童為研究對象。年齡6.5～12歲。按年齡分A組（≥6.5歲且<9歲）、B組（≥9歲且<12歲）。根據(jù)聽覺干預(yù)方式的不同，分別將其分為助聽器組（HA）和電子耳蝸植入組（CI

8、）。兩組均在同等語言康復(fù)訓練中心接受正規(guī)語言康復(fù)訓練1年以上。正常聽力組（H）為普通小學聽力言語正常的兒童。采用持續(xù)性操作測試測查兒童的視覺注意力及注意力持久性。Rutter兒童行為量表用于測查兒童行為問題。
　　 結(jié)論：學齡期聽力障礙兒童視覺注意能力較正常同齡兒童差，行為問題發(fā)生率高于正常聽力兒童。早期耳蝸植入有助于視覺注意能力的發(fā)展并降低行為問題發(fā)生率。
　　 第三部分聽覺剝奪幼鼠模型的制備、行為學測定及耳蝸內(nèi)電刺激

9、的影響
　　 目的：建立聽力障礙和耳蝸電刺激模型，觀察學習、記憶和行為等認知功能變化，探討聽力障礙及電刺激對幼鼠認知功能的影響。
　　 方法：選用健康SD幼鼠隨機分組：（1）聽覺剝奪組（auditorydeprivation，AD，n=45），依年齡分3周齡組（P3w，n=15）、5周齡組（P5w.n=15）、7周齡組（n=15，P7w）；（2）早期耳蝸內(nèi)電刺激組（ICES1，n=15）；（3）晚期耳蝸內(nèi)電刺激組（ICE

10、S2，n=15）；（4）對照組（NC，n=75）。依年齡分3周齡組（P3w）、4周齡組（P4w）、5周齡組（P5w）、7周齡組（P7w）及8周齡組（P8w），每組各15只。
　　 聽覺剝奪組：在生后第7天開始用阿米卡星（Amikacin）500mg/kg.d皮下注射，直到生后第16天。對照組：生后第7天開始每日皮下注射相同次數(shù)、同等容量的生理鹽水，直至生后第16天。耳蝸內(nèi)電刺激組：對聽覺剝奪的幼鼠分別于生后3周齡（早期耳蝸內(nèi)電刺

11、激組，ICES1）和生后7周齡（晚期耳蝸內(nèi)電刺激組，ICES2）用戊巴比妥30mg/kg，腹腔注射麻醉后，在手術(shù)顯微鏡下打開聽泡的外側(cè)壁，暴露圓窗。兩根直徑為0.42mm、電極間距離為0.45mm的充滿硅膠的鉑合金電極環(huán)分別與單根直徑為0.1mm鉑合金電線相連，電極環(huán)輕柔地插入鼓階的基底部2～3 mm電極的頂部不絕緣，其它部分用硅膠包裹絕緣。電線用超能膠固定在顱骨項部。參考電極插入聽泡附近的顳肌內(nèi)。自制方波刺激器和匹配的PC卡能調(diào)節(jié)頻率

12、30HZ、脈寬50us、電流強度0.6～1.5mA，進行實驗刺激。刺激參數(shù)的變動范圍是：頻率為30～2000HZ，脈寬25～100 us，電流強度50～4000μA，均為雙相脈沖。使電誘發(fā)的最大腦干反應(yīng)振幅范圍在0.71～1.9μv（波Ⅲ）與50～90dB nHL，聲刺激誘導的振幅對應(yīng)。電刺激持續(xù)3小時/天，共1周。聽覺剝奪組分別于3周齡、5周齡、7周齡末行為學檢查。干預(yù)組分別于耳蝸內(nèi)電刺激1周后行為學檢測，并與同齡對照組比較。先進行曠

13、場實驗及斜板實驗，然后進行Morris水迷宮檢測。
　　 結(jié)論：本實驗建立的聽力障礙模型類似兒童語前聾，是研究聽力喪失后認知功能障礙比較理想的動物模型。聽力喪失后學習和記憶能力受損，早期耳蝸內(nèi)電刺激可以改善聽力障礙幼鼠的學習記憶能力及適應(yīng)能力。
　　 第四部分聽覺剝奪幼鼠聽皮層神經(jīng)元和突觸超微結(jié)構(gòu)的變化及耳蝸內(nèi)電刺激的影響
　　 目的：觀察聽覺剝奪幼鼠聽皮層神經(jīng)元和突觸超微結(jié)構(gòu)的變化及耳蝸內(nèi)電刺激的干預(yù)作用，探討

14、突觸可塑性與聽覺剝奪后認知功能障礙的關(guān)系。
　　 方法：每組各取3只大鼠，10％水合氯醛（35 mg/Kg）腹腔注射麻醉，4％多聚甲醛（含2.5％戊二醛）灌注固定，在H-7500透射電鏡下觀察聽皮層神經(jīng)元及突觸超微結(jié)構(gòu)的變化。
　　 結(jié)論：聽覺剝奪幼鼠聽皮層存在神經(jīng)元和突觸超微結(jié)構(gòu)異常，耳蝸內(nèi)電刺激可以改善神經(jīng)元和聽皮層的病理學變化。這些與聽覺剝奪幼鼠學習和記憶能力的變化相平行，說明突觸可塑性與聽覺剝奪后認知障礙存在密切

15、關(guān)系。
　　 第五部分早期聽覺剝奪對幼鼠聽皮層NMDA受體亞單位的影響
　　 目的：觀察聽覺剝奪幼鼠聽皮層NMDA受體亞單位NR1、NR2A及NR2B蛋白及mRNA表達的變化，探討NMDA受體與聽覺剝奪后認知功能障礙的關(guān)系。
　　 方法：采用Western Blot方法測定皮層組織NR1、NR2A、NR2B蛋白表達，并用RT-PCR方法測定皮層組織NR1、NR2A、NR2B mRNA的表達水平，探討聽覺剝奪后幼鼠

16、認知能力損害的影響機制。
　　 結(jié)論：生后早期聽覺剝奪降低了聽皮層NMDA受體mRNA及蛋白的表達，提示NMDA受體可能參與了聽覺剝奪后認知功能障礙的發(fā)病機制。
　　 第六部分耳蝸內(nèi)電刺激對聽覺剝奪幼鼠聽皮層NMDA受體亞單位mRNA及蛋白的影響
　　 目的：檢測不同發(fā)育階段耳蝸內(nèi)電刺激對聽覺剝奪幼鼠聽皮層NMDA受體表達水平的影響。
　　 方法：采用Western Blot方法測定耳蝸電刺激后聽皮層組織