执行功能障碍和老年期痴呆
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发布时间：2024-09-09 15:09
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执行功能(executive function，EF)是指个体在实现某一特定目标时采取灵活优化方式，来计划、始动、排序、监控目标指向性行为的认知技能。EF障碍广泛存在于包括老年期痴呆在内的多种神经精神疾病。尽管美国精神医学会在1994年将EF障碍作为支持痴呆诊断的临床依据之一，但在临床工作中EF研究并未得到应有的重视，再加上传统的痴呆测查方法对EF不敏感，使得痴呆患者的EF损害状况被大大低估甚至忽视。越来越多的证据表明，痴呆患者的EF损害是普遍的；EF与日常生活能力及功能下降密切相关，EF。
能预测轻度认知损害(mild cognitive impai肌ent，McI)向痴呆的转化，并独立决定痴呆患者需要照料的水平。因此重视老年期痴呆EF的研究，具有重要意义。
一、EF简介
1、EF及历史背景：EF作为一种重要的认知技能，在认知领域的地位和作用是逐步被认识的。Lu血在1969年首次对二次大战中额叶损伤的退伍军人进行临床EF评定，并描述了额叶系统损害导致的行为“程序、管理、调整”变化，表明额叶对于EF具有重要意义。以后，A1exander等的研究表明，额叶和基底节一丘脑皮质环路相联系，此环路损害将产生“额叶行为”。现在认为，EF需要各脑区相互协调、交互作
用。尽管EF主要是大脑额叶的功能，由于额叶与其他脑区的广泛联系，其他脑区的损害均可呈现EF缺损
EF主要包括以下认知技能：(1)注意和抑制：即注意与任务相关的信息和加工过程，同时抑制无关信息。(2)任务管理：指在加工复杂任务时，将注意在不同任务中进行切换。(3)工作记忆：指短时间内储存和保持信息的能力。(4)监控功能：指更新和检查工作记忆的内容，以决定下一步加工序列。(5)制定计划：指规划目标行为的加工序列。2、EF的解剖学基础：与EF有关的脑结构包括前额叶背外侧皮质、额叶眶面、前扣带回、基底神经节及小脑等。具体与EF特别相关的环路有三个，尽管每个环路通过的结构
不同，但总体路径是相似的，即兴奋性谷氨酸纤维从额叶皮质投射到新纹状体，再由此处发出抑制性v一氨基丁酸(GABA)能纤维投射到苍白球或黑质，进而投射到丘脑的特定区域；最后，丘脑发出兴奋性谷氨酸纤维返回额叶皮质区，完成整个闭合环路。三个环路为：(1)前额叶背外侧环路：此环路损害可影响多种高级认知功能，如目标选择、计划、排序、任务转换、言语和空间工作记忆、自我监控等。isconsin卡片分类测验(wisconsin card soning test，wcsT)时兴奋此环路。(2)额叶眶面外侧环路：此环路可能与情况评估，行为选择，情感反应有关。损害可导致个性改变、行为失抑制、情感障碍等。反应／不反应测验(go／no―go)可兴奋此环路。(3)前扣带环路：此环路在行为监控和错误纠正方面起重要作用。损害时表现为冷漠、意志丧失、缄默等。stroop测验时兴奋此环路。因此，EF结构上依赖整个额叶，基底节弧度忽而、底节一丘脑皮质网络，即额叶系统的完整性；在功能上任何影响额叶系统信息处理过程的损害，不论其部位或环节，均可导致EF损害。3、EF常用测查方法：EF包括多方面的认知技能，如计
划、注意／抑制、工作记忆等，因此单一的检查方法难以综合评价EF所有方面。wcsT被认为是可能的EF检查金标准，但由于其操作复杂、耗时间长等缺点，降低了其临床应用价值。Royall等∞o推荐了两种床边筛查方法执行性面访工具(executive intenriew，)和执行性画钟作业(executive clock drawing task，)测查EF，认为有较好的信度和效度，且易于执行，适合EF的临床或流行病学筛查。其中ExIT5共含25项，满分50分，分值越高EF越好，完成检查估计用时10 min。ExIT5和传统的EF检查相关性高(r=0、90)，与细微精神状态检查(MMSE)相比，能更早发现认知损害的人群，被认为是有效和可靠的床边EF评定工
具。最近，有学者在电脑上编制反应时测验，如Fan等编制的注意网络测验(attention network test，ANT)也用来测查EF。
二、EF障碍和常见的老年期痴呆
1、阿尔茨海默病(Alzheimer disease，AD)：AD作为老年人最常见的神经变性疾病，具有多种高级认知功能损害，如记忆、语言、定向、视空间功能等，记忆损害更被认为是AD的核心症状而为大家熟知。由于临床常用的认知量表不能很好反映甚至完全忽视EF，AD患者的EF损害被大大低估。研究表明，AD患者有明显的EF损害，突出表现在解决问题能力、信息的协作处理、概念形成等方面；并认为记忆和EF
障碍是AD病程早期所有认知改变中最显著的和特征性的改变，EF、延迟回忆和学习新知识能力检查有助于AD早期诊断|。collette等测查了各20例AD患者和健康老人的EF，AD患者所有执行作业差于健康老人，析因分析表明主要与两个EF区域相关，即抑制能力和协调信息储存、处理的能力。有研究者认为，EF障碍和记忆障碍可能是AD情感的早期表现，病程早期出现EF损害有助于AD的诊
断一J，但也有人认为AD早期即有EF损害，但并不显著，常用EF测验方法
测验名称测验内容测验名称测验内容传统测验工具床边筛查工具caIjfom诸卡片分类测验(ccsT) cG，P，1 行为控制障碍量表(BDs) I分类测验(CT) cG，wM(v) CIDx wM(s)，CG概念形成测验cG，wM(v) 控制口语联系测验CG，wM(v)Porteus迷津测验(PM) P，wM(s) 构思流畅性测验CG，wM(s)Raven’s推理测验(R’PM) wM(s)，CG Exrl25 I，CG，wM(vI：抑制；wM(s)：空间性工作记忆；wM(v)：言语性工作记忆；P：计划到MMsE评分在24分以下才明显
尸检材料发现，EF损害而记忆和其他认知正常的老年人，死后可见早期AD的病理改变，而EF正常者没有此类病理改变；死后病理证实的AD患者与生前记忆测验积分和总体额叶EF相关.。DeKosky和sche料的研究发现，病理学上额叶中部突触浓度和AD患者痴呆严重程度相关性最强，这种病理改变既和早期EF障碍又和单光子发射计算机体层摄影术(sPEcT)检测证实的脑血流下降相关。
2、血管性痴呆(VD)：VD患者存在明显的EF障碍，这是由于VD通常病变广泛，易损害尾状核、苍白球、丘脑等结构以及额叶、皮质下连接纤维，破坏了EF环路的完整性。与显著的EF下降相比，VD患者记忆相对保存，因此有研究组甚至建议应把EF障碍作为诊断VD的必需条件，事实上，即使在未达到痴呆水平的卒中患者中也存在不同程度的EF障碍。Pohjasva眦等对486例年龄在55～85岁的缺血性卒中患者，在卒中3～4个月后进行综合神经心理测验并评价了其基本和复杂生活能力(bADk和cADIJs)，结果
表明，40、6％的患者有EF障碍，他们多为老年患者、教育水平低、日常生活能力减退、MMsE积分也较低，且卒中部位多位于前循环。影像学证实，VD患者MRI白质改变和EF障碍具有相关性。
总体而言，VD患者EF障碍较AD更明显，并且在损害类型上有区别。VD患者以抑制力欠缺和处理复杂信息能力下降为主，其在执行卡片分类作业时常存在大量持续性错误，而自由回忆、线索回忆测验强于AD患者；AD患者有关注意转换和工作记忆的损害显著而战略形成能力相对保存.。就记忆损害而言，Yuspeh等研究发现，VD组的再认记忆和情景记忆较AD组好；而记忆内容随意再现能力不
及AD组。
3、额颞痴呆(fmntotemporal dementia，)：为另一类型的皮质性痴呆，临床上以社会行为，人格改变及EF
障碍为特点。患者在知觉、语言、记忆正常时，就可检出EF障碍，尤其在做出决定和任务转换时更明显。与同为皮
质性痴呆的AD患者相比，二者的EF损害是相似的，区别在于FTD患者有更多的持续性错误及额叶释放征，而记忆障碍在AD更突出和常见。
4、帕金森病痴呆：帕金森病(Parkinson disease，PD)患者的痴呆发生率约为12％～30％。PD患者在未发展为痴呆之前即有EF损害，表现在排序障碍，执行计划性操作的损害，定势转换能力的损害等。EF障碍是PD患者能力丧失的主要神经认知机制，对转化为痴呆的危险有预测价值。在发生机制上认为额叶和纹状体之间有紧密解剖联系，纹状体内的多巴胺耗竭导致前额叶的多巴胺耗竭所致。5、进行性核上性麻痹(pmgressive supranuclea。palsy，
PSP)：EF损害在PSP的损害是常见的，与PD相比，PsP在注意、任务转移、分类能力下降更明显。这可能与已知发生在额叶的传人神经阻滞及中脑上行激活系统功能障碍有关。
三、EF障碍在老年期痴呆研究中的意义1、EF和日常生活能力相关：由于日常生活中的做饭、打扫卫生、按时正确服药等都是目标指向性行为，EF障碍时这些行为自然受到损害。Allen设计的用来评定生活能力的AUen认知水平评定量表(Auen cogIlitive 1evel assessment，AcLA)就是基于一系列执行任务，其积分与个体日常生活能力表现显著相关(做饭r=0、83；上厕所r=0、75；穿衣r=0、74等)¨o。Veuig粕等已将AcLA的大部分测查指标和EF各方面，如工作记忆、反应抑制等相联系。EF也和其他一些能力，如理财能力、决定就医、自知力等相关。Dymek等发现ExI独立于综合认知评定，在患者理解并接受治疗的因素分析中，EXIT25占总差异的56％；在做出合理决策的因素分析中，占总差异的45％。Boyle等研究了29
例VD患者的EF和日常生活能力，采用多元回归分析证实了二者的相关性。
2、EF障碍能预测痴呆前群体向痴呆的转化：McI是指有轻度记忆或认知损害，还没有达到痴呆程度的老年人。McI常有EF损害，其发展为AD的危险性较健康人约高10倍。早期检出有AD发展倾向的个体，进行必要的预防和干预治疗，可以延缓病情进展和改善预后。A1bert等在对123名McI老年人进行20种神经心理测试并随访3年，其中23例演变为很可能AD，他们中4种有关记忆和EF的
基线测验成绩显著差于其他受试者。chen等心纠在对551名社区老人进行多种神经心理测试，并随访1、5年后发现，进展为AD者其EF和记忆力下降最显著，EF和延迟回忆能很好区分1、5年后进展为AD和保持未痴呆的老人。hjasvaara等m o对缺血性卒中患者的研究中发现，EF有助于早期发现有痴呆发展倾向的卒中患者并预测卒中患者的残疾。
3、EF决定痴呆患者需要照料的水平：目前AD等变性病痴呆尚无特效治疗方法，其他老年期痴呆治疗效果也不理想。加强对痴呆患者的护理、照料能够在一定程度上改善预后，提高生存质量。Royall等¨叫考察了ExIT25、MMsE、身体健康状况、行为问题等与需要照料水平的相关性，多元回归分析表明反映EF的ExI、125测查处于第一位，独立与看护水平相关。利用EF检查帮助筛选出最需加强护理的个体，有利于合理利用医疗资源，减轻家庭社会负担。总之，EF作为一种重要的认知技能，近年来已成为当前
认知神经科学领域的前沿课题。由于老年期痴呆患者普遍存在不同程度的EF障碍，因此重视对痴呆患者进行EF检查，了解EF损害状况对于痴呆患者的诊断，生活能力评估，预后判断等具有重要意义。
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能预测轻度认知损害(mild cognitive impai肌ent，McI)向痴呆的转化，并独立决定痴呆患者需要照料的水平。因此重视老年期痴呆EF的研究，具有重要意义。
一、EF简介
1、EF及历史背景：EF作为一种重要的认知技能，在认知领域的地位和作用是逐步被认识的。Lu血在1969年首次对二次大战中额叶损伤的退伍军人进行临床EF评定，并描述了额叶系统损害导致的行为“程序、管理、调整”变化，表明额叶对于EF具有重要意义。以后，A1exander等的研究表明，额叶和基底节一丘脑皮质环路相联系，此环路损害将产生“额叶行为”。现在认为，EF需要各脑区相互协调、交互作
用。尽管EF主要是大脑额叶的功能，由于额叶与其他脑区的广泛联系，其他脑区的损害均可呈现EF缺损
EF主要包括以下认知技能：(1)注意和抑制：即注意与任务相关的信息和加工过程，同时抑制无关信息。(2)任务管理：指在加工复杂任务时，将注意在不同任务中进行切换。(3)工作记忆：指短时间内储存和保持信息的能力。(4)监控功能：指更新和检查工作记忆的内容，以决定下一步加工序列。(5)制定计划：指规划目标行为的加工序列。2、EF的解剖学基础：与EF有关的脑结构包括前额叶背外侧皮质、额叶眶面、前扣带回、基底神经节及小脑等。具体与EF特别相关的环路有三个，尽管每个环路通过的结构
不同，但总体路径是相似的，即兴奋性谷氨酸纤维从额叶皮质投射到新纹状体，再由此处发出抑制性v一氨基丁酸(GABA)能纤维投射到苍白球或黑质，进而投射到丘脑的特定区域；最后，丘脑发出兴奋性谷氨酸纤维返回额叶皮质区，完成整个闭合环路。三个环路为：(1)前额叶背外侧环路：此环路损害可影响多种高级认知功能，如目标选择、计划、排序、任务转换、言语和空间工作记忆、自我监控等。isconsin卡片分类测验(wisconsin card soning test，wcsT)时兴奋此环路。(2)额叶眶面外侧环路：此环路可能与情况评估，行为选择，情感反应有关。损害可导致个性改变、行为失抑制、情感障碍等。反应／不反应测验(go／no―go)可兴奋此环路。(3)前扣带环路：此环路在行为监控和错误纠正方面起重要作用。损害时表现为冷漠、意志丧失、缄默等。stroop测验时兴奋此环路。因此，EF结构上依赖整个额叶，基底节弧度忽而、底节一丘脑皮质网络，即额叶系统的完整性；在功能上任何影响额叶系统信息处理过程的损害，不论其部位或环节，均可导致EF损害。3、EF常用测查方法：EF包括多方面的认知技能，如计
划、注意／抑制、工作记忆等，因此单一的检查方法难以综合评价EF所有方面。wcsT被认为是可能的EF检查金标准，但由于其操作复杂、耗时间长等缺点，降低了其临床应用价值。Royall等∞o推荐了两种床边筛查方法执行性面访工具(executive intenriew，)和执行性画钟作业(executive clock drawing task，)测查EF，认为有较好的信度和效度，且易于执行，适合EF的临床或流行病学筛查。其中ExIT5共含25项，满分50分，分值越高EF越好，完成检查估计用时10 min。ExIT5和传统的EF检查相关性高(r=0、90)，与细微精神状态检查(MMSE)相比，能更早发现认知损害的人群，被认为是有效和可靠的床边EF评定工
具。最近，有学者在电脑上编制反应时测验，如Fan等编制的注意网络测验(attention network test，ANT)也用来测查EF。
二、EF障碍和常见的老年期痴呆
1、阿尔茨海默病(Alzheimer disease，AD)：AD作为老年人最常见的神经变性疾病，具有多种高级认知功能损害，如记忆、语言、定向、视空间功能等，记忆损害更被认为是AD的核心症状而为大家熟知。由于临床常用的认知量表不能很好反映甚至完全忽视EF，AD患者的EF损害被大大低估。研究表明，AD患者有明显的EF损害，突出表现在解决问题能力、信息的协作处理、概念形成等方面；并认为记忆和EF
障碍是AD病程早期所有认知改变中最显著的和特征性的改变，EF、延迟回忆和学习新知识能力检查有助于AD早期诊断|。collette等测查了各20例AD患者和健康老人的EF，AD患者所有执行作业差于健康老人，析因分析表明主要与两个EF区域相关，即抑制能力和协调信息储存、处理的能力。有研究者认为，EF障碍和记忆障碍可能是AD情感的早期表现，病程早期出现EF损害有助于AD的诊
断一J，但也有人认为AD早期即有EF损害，但并不显著，常用EF测验方法
测验名称测验内容测验名称测验内容传统测验工具床边筛查工具caIjfom诸卡片分类测验(ccsT) cG，P，1 行为控制障碍量表(BDs) I分类测验(CT) cG，wM(v) CIDx wM(s)，CG概念形成测验cG，wM(v) 控制口语联系测验CG，wM(v)Porteus迷津测验(PM) P，wM(s) 构思流畅性测验CG，wM(s)Raven’s推理测验(R’PM) wM(s)，CG Exrl25 I，CG，wM(vI：抑制；wM(s)：空间性工作记忆；wM(v)：言语性工作记忆；P：计划到MMsE评分在24分以下才明显
尸检材料发现，EF损害而记忆和其他认知正常的老年人，死后可见早期AD的病理改变，而EF正常者没有此类病理改变；死后病理证实的AD患者与生前记忆测验积分和总体额叶EF相关.。DeKosky和sche料的研究发现，病理学上额叶中部突触浓度和AD患者痴呆严重程度相关性最强，这种病理改变既和早期EF障碍又和单光子发射计算机体层摄影术(sPEcT)检测证实的脑血流下降相关。
2、血管性痴呆(VD)：VD患者存在明显的EF障碍，这是由于VD通常病变广泛，易损害尾状核、苍白球、丘脑等结构以及额叶、皮质下连接纤维，破坏了EF环路的完整性。与显著的EF下降相比，VD患者记忆相对保存，因此有研究组甚至建议应把EF障碍作为诊断VD的必需条件，事实上，即使在未达到痴呆水平的卒中患者中也存在不同程度的EF障碍。Pohjasva眦等对486例年龄在55～85岁的缺血性卒中患者，在卒中3～4个月后进行综合神经心理测验并评价了其基本和复杂生活能力(bADk和cADIJs)，结果
表明，40、6％的患者有EF障碍，他们多为老年患者、教育水平低、日常生活能力减退、MMsE积分也较低，且卒中部位多位于前循环。影像学证实，VD患者MRI白质改变和EF障碍具有相关性。
总体而言，VD患者EF障碍较AD更明显，并且在损害类型上有区别。VD患者以抑制力欠缺和处理复杂信息能力下降为主，其在执行卡片分类作业时常存在大量持续性错误，而自由回忆、线索回忆测验强于AD患者；AD患者有关注意转换和工作记忆的损害显著而战略形成能力相对保存.。就记忆损害而言，Yuspeh等研究发现，VD组的再认记忆和情景记忆较AD组好；而记忆内容随意再现能力不
及AD组。
3、额颞痴呆(fmntotemporal dementia，)：为另一类型的皮质性痴呆，临床上以社会行为，人格改变及EF
障碍为特点。患者在知觉、语言、记忆正常时，就可检出EF障碍，尤其在做出决定和任务转换时更明显。与同为皮
质性痴呆的AD患者相比，二者的EF损害是相似的，区别在于FTD患者有更多的持续性错误及额叶释放征，而记忆障碍在AD更突出和常见。
4、帕金森病痴呆：帕金森病(Parkinson disease，PD)患者的痴呆发生率约为12％～30％。PD患者在未发展为痴呆之前即有EF损害，表现在排序障碍，执行计划性操作的损害，定势转换能力的损害等。EF障碍是PD患者能力丧失的主要神经认知机制，对转化为痴呆的危险有预测价值。在发生机制上认为额叶和纹状体之间有紧密解剖联系，纹状体内的多巴胺耗竭导致前额叶的多巴胺耗竭所致。5、进行性核上性麻痹(pmgressive supranuclea。palsy，
PSP)：EF损害在PSP的损害是常见的，与PD相比，PsP在注意、任务转移、分类能力下降更明显。这可能与已知发生在额叶的传人神经阻滞及中脑上行激活系统功能障碍有关。
三、EF障碍在老年期痴呆研究中的意义1、EF和日常生活能力相关：由于日常生活中的做饭、打扫卫生、按时正确服药等都是目标指向性行为，EF障碍时这些行为自然受到损害。Allen设计的用来评定生活能力的AUen认知水平评定量表(Auen cogIlitive 1evel assessment，AcLA)就是基于一系列执行任务，其积分与个体日常生活能力表现显著相关(做饭r=0、83；上厕所r=0、75；穿衣r=0、74等)¨o。Veuig粕等已将AcLA的大部分测查指标和EF各方面，如工作记忆、反应抑制等相联系。EF也和其他一些能力，如理财能力、决定就医、自知力等相关。Dymek等发现ExI独立于综合认知评定，在患者理解并接受治疗的因素分析中，EXIT25占总差异的56％；在做出合理决策的因素分析中，占总差异的45％。Boyle等研究了29
例VD患者的EF和日常生活能力，采用多元回归分析证实了二者的相关性。
2、EF障碍能预测痴呆前群体向痴呆的转化：McI是指有轻度记忆或认知损害，还没有达到痴呆程度的老年人。McI常有EF损害，其发展为AD的危险性较健康人约高10倍。早期检出有AD发展倾向的个体，进行必要的预防和干预治疗，可以延缓病情进展和改善预后。A1bert等在对123名McI老年人进行20种神经心理测试并随访3年，其中23例演变为很可能AD，他们中4种有关记忆和EF的
基线测验成绩显著差于其他受试者。chen等心纠在对551名社区老人进行多种神经心理测试，并随访1、5年后发现，进展为AD者其EF和记忆力下降最显著，EF和延迟回忆能很好区分1、5年后进展为AD和保持未痴呆的老人。hjasvaara等m o对缺血性卒中患者的研究中发现，EF有助于早期发现有痴呆发展倾向的卒中患者并预测卒中患者的残疾。
3、EF决定痴呆患者需要照料的水平：目前AD等变性病痴呆尚无特效治疗方法，其他老年期痴呆治疗效果也不理想。加强对痴呆患者的护理、照料能够在一定程度上改善预后，提高生存质量。Royall等¨叫考察了ExIT25、MMsE、身体健康状况、行为问题等与需要照料水平的相关性，多元回归分析表明反映EF的ExI、125测查处于第一位，独立与看护水平相关。利用EF检查帮助筛选出最需加强护理的个体，有利于合理利用医疗资源，减轻家庭社会负担。总之，EF作为一种重要的认知技能，近年来已成为当前
认知神经科学领域的前沿课题。由于老年期痴呆患者普遍存在不同程度的EF障碍，因此重视对痴呆患者进行EF检查，了解EF损害状况对于痴呆患者的诊断，生活能力评估，预后判断等具有重要意义。
