姜春靜,單桂香,張大華,程亦男,宋為群
視覺空間忽略(visuo-spatial neglect,VSN)是指患者通常對損傷半球?qū)?cè)空間的視覺刺激注意障礙[1],根據(jù)參考框架的不同,可表現(xiàn)為自身為中心參考框架(即基于空間)和非自身為中心參考框架(即基于物體)的忽略成分,自身為中心成分表現(xiàn)為不能注意到損傷灶對側(cè)空間,而非自身為中心成分表現(xiàn)為不能注意物體的損傷灶對側(cè)半邊[2]。研究發(fā)現(xiàn)自身為中心和非自身為中心參考框架下的空間加工的神經(jīng)解剖部位不盡相同,但二者也有共同相關(guān)區(qū)域,視覺空間忽略的自身為中心成分與額中回、中央后回、緣上回、顳上回等更靠前的皮層和皮層下結(jié)構(gòu)的損傷有關(guān),而非自身為中心成分與后部顳上溝、角回、顳中回和枕中回等后部皮層損傷有關(guān),其中頂內(nèi)溝和顳頂聯(lián)合區(qū)的損傷與二者均相關(guān)[3]。基于上述發(fā)現(xiàn),在利用非侵入性腦刺激技術(shù)對患者進(jìn)行治療過程中刺激部位的選擇成為關(guān)鍵。回顧既往研究報道,后頂葉皮層經(jīng)顱直流電刺激(transcranial direct stimulation,tDCS)能夠改善視覺空間忽略患者自身為中心行為學(xué)測試表現(xiàn)[4-5],也有研究報道后頂葉皮層經(jīng)顱直流電刺激加速了健康受試者非自身為中心目標(biāo)的搜索[6],但未見對視覺空間忽略患者不同參考框架成分治療效果的報道。而經(jīng)顱直流電刺激作用靶點的選擇也各有不同,包括后頂葉皮層[7]、初級運動皮層[8],但所關(guān)注的多以自身為中心成分改善情況為主[7,9]。本研究對右后頂葉皮層經(jīng)顱直流電刺激在視覺空間忽略兩種不同參考框架成分方面的影響進(jìn)行觀察,并進(jìn)一步探討其恢復(fù)機(jī)制。
1.1 一般資料 研究納入本科室2016年1月~2017年1月收住院的右側(cè)腦卒中后左側(cè)視覺空間忽略患者20例,符合李心天(1983年)提出的《中國人的利手分類標(biāo)準(zhǔn)》中的右利手標(biāo)準(zhǔn)[10],納入標(biāo)準(zhǔn):年齡30~78歲,經(jīng)頭顱MRI或CT證實為右側(cè)半球腦卒中;經(jīng)行為學(xué)測試確定為左側(cè)視覺空間忽略;有能力完成研究所涉及的康復(fù)評定及治療;患者或家屬對本研究知情,并簽署知情同意書。排除標(biāo)準(zhǔn):病情不穩(wěn)定,出現(xiàn)新發(fā)腦梗死、腦出血;存在癲癇、顱內(nèi)高壓、嚴(yán)重心肺疾病、嚴(yán)重軀體疾病、嚴(yán)重消耗性疾?。淮嬖谝庾R障礙、失語、理解障礙、偏盲、嚴(yán)重聽力下降等不能配合檢查的情況;酒精、藥物及毒品濫用史,抑郁、精神分裂等精神疾病史陽性;局部皮膚損傷或炎癥者。利用隨機(jī)數(shù)表法將20例患者分為觀察組和對照組各10例,2組患者一般資料比較差異均無統(tǒng)計學(xué)意義,見表1。
表1 2組患者一般資料比較
1.2 方法 2組均采用常規(guī)康復(fù)治療,觀察組加用經(jīng)顱直流電刺激治療。常規(guī)康復(fù)治療為偏癱側(cè)肢體功能訓(xùn)練、手功能訓(xùn)練、平衡功能訓(xùn)練、日常生活動作訓(xùn)練等,每次30min。常規(guī)康復(fù)治療:在患者作業(yè)治療中,利用鏡像裝置,先觀察健側(cè)肢體活動,患側(cè)肢體再進(jìn)行模擬和再學(xué)習(xí),在運動治療中利用等身鏡幫助患者觀察自身肢體運動和姿勢控制情況,并進(jìn)行動作調(diào)整;在撿木釘、將木釘插入木釘板等訓(xùn)練過程中將木釘板放置于患者軀干中線居中、居左、居右等位置,增加視覺搜索和患側(cè)肢體跨越軀干中線活動相關(guān)功能訓(xùn)練。以上治療每天2次,每周治療5d,共治療2周。經(jīng)顱直流電刺激:采用ZN8020型智能刺激器(四川省智能電子實業(yè)公司,成都)對患者進(jìn)行經(jīng)顱直流電刺激,2片電極片(5.8cm×4.5cm)的陽極放置于右側(cè)后頂葉皮層(對應(yīng)國際腦電圖10-20導(dǎo)聯(lián)系統(tǒng)中的P4點),參考電極放置于對側(cè)眶上區(qū),電流強(qiáng)度1mA,持續(xù)時間20min,每天1次,每周治療5d,共治療2周。
1.3 評定標(biāo)準(zhǔn) 治療前及治療2周后委托一名經(jīng)過評估操作培訓(xùn)且對患者分組不知情的醫(yī)師對2組患者進(jìn)行以下評定。①自身為中心參考框架成分采用線段二等分評價:在A4尺寸的白紙上居中分布的5條等距離平行線段,每條線段的中點位于紙張的中線上。要求患者判斷出線段的左、右端點及中點。測量主觀標(biāo)記中點與客觀實際中點之間的距離,表示為R,若主觀中點位于客觀中點右側(cè),R為正值,位于左側(cè),R為負(fù)值;每條線段的長度表示為L?;颊邍?yán)重程度用[R/(L/2)]×100%表示,再乘以10轉(zhuǎn)化為10分制[11-12],數(shù)越高,說明功能障礙程度越嚴(yán)重。②非自身為中心參考框架成分采用缺口探查評價:在A4尺寸白紙上隨機(jī)散在分布30個直徑15mm的圓圈。完整的、左側(cè)缺口、右側(cè)缺口的圓圈分別有10個,紙張中線兩側(cè)各半。要求患者用錯號(×)標(biāo)記有缺口的圓圈,用對號(√)標(biāo)記完整的圓圈,并要求盡快完成測試且不遺漏。計數(shù)紙張中帶有左側(cè)缺口的圓標(biāo)記錯誤的數(shù)目,每錯誤標(biāo)記1個計1分,表示左側(cè)非自身為中心成分得分[12-15],得分越高,說明功能障礙程度越嚴(yán)重。
1.4 統(tǒng)計學(xué)方法 應(yīng)用SPSS 22.2軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計學(xué)分析處理,對符合正態(tài)分布(單樣本Kolmogorov-Smirnov 檢驗)的計量資料采用t檢驗,組內(nèi)均數(shù)比較采用配對樣本t檢驗,組間均數(shù)比較采用獨立樣本t檢驗;不符合正態(tài)分布的數(shù)據(jù)采用非參數(shù)檢驗,組間比較采用Mann-Whitney U檢驗,組內(nèi)比較采用Wilcoxon秩和檢驗,以P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。
治療前2組線段二等分偏側(cè)化評分和左側(cè)缺口圓標(biāo)記錯誤評分差異均無統(tǒng)計學(xué)意義。治療2周后,觀察組線段二等分偏側(cè)化評分和左側(cè)缺口圓標(biāo)記錯誤評分治療前后差值和治療后與對照組差值比較差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(均P<0.05),但對照組以上評分治療前后差值比較均無統(tǒng)計學(xué)意義,見表2,3。
表2 2組治療前后線段二等分評分比較 分,
視覺空間忽略患者的自身為中心參考框架成分通常表現(xiàn)為難以對來自病灶對側(cè)空間內(nèi)的刺激做出反應(yīng),而非自身為中心參考框架下成分則通常表現(xiàn)為忽略了物體的病灶對側(cè)部分(不論該物品的實際中線在空間中的位置)[16]??臻g編碼系統(tǒng)由背側(cè)視覺通路(“where”通路)和腹側(cè)視覺通路(“what”通路)組成[17]。視覺空間忽略的自身為中心和非自身為中心參考框架成分有不同的神經(jīng)損傷部位,也有共同相關(guān)的部位,頂內(nèi)溝和顳頂聯(lián)合區(qū)部位的損傷則與二者都相關(guān),重要的是,二者均與上縱束、上額枕束、下縱束、下額枕束、丘腦投射和放射冠等白質(zhì)損傷有關(guān)[3]。
表3 2組治療前后左側(cè)缺口圓標(biāo)記錯誤評分比較 M(P25,P75)
本研究中線段二等分任務(wù)中水平線段垂直于紙張中線居中分布,考察了視覺空間忽略患者以自身為中心參考框架下空間偏移情況,線段二等分主觀中點朝向右側(cè)偏離客觀中點,反映了視覺空間忽略基于自身為中心參考框架下的視覺空間感知覺成分障礙[11]。本研結(jié)果提示觀察組線段二等分評分有改善,而對照組評分較治療前未見減低。這種視覺空間感知覺成分使患者具備將注意力轉(zhuǎn)移至損傷對側(cè)或在眼動、時間改變過程中維持穩(wěn)定的位置表征,與這一功能有關(guān)的皮層位于右側(cè)頂下小葉近緣上回處(Brodmann40區(qū)),與之相關(guān)的白質(zhì)纖維成分主要涉及頂葉后部纖維,并且向前向顳頂聯(lián)合區(qū)附近的上縱束(上縱束2和3)以及后部半球間胼胝體聯(lián)系纖維延伸。本研究中所選擇的刺激位點為后頂葉皮層[18],與視覺空間感知覺成分相關(guān),并在一定程度上影響皮層-皮層下連接,故可能在一定程度上促進(jìn)了自身為中心參考框架下視覺空間感知覺成分障礙的改善。
缺口探查測試中,對左側(cè)缺口圓判斷錯誤(通常誤判為完整圓圈)是視覺空間忽略非自身為中心框架成分的表現(xiàn)[15],前人研究認(rèn)為,非自身為中心框架成分障礙與顳上回、顳中回后側(cè)部損傷有關(guān)[3, 19];另有研究提出海馬旁回、扣帶區(qū)、以及特定的頂葉亞區(qū)(如楔前葉)與非自我為中心表征有關(guān)[20]。此外,基于體素的病灶-體征映射圖研究提示頂葉上部和下部皮層以及顳上回和顳中回?fù)p傷與非自我為中心成分相關(guān)[21]。電場建模分析表明,經(jīng)顱直流電刺激的調(diào)節(jié)作用并不僅局限于刺激靶點,而是相對“彌散”的,后頂葉經(jīng)顱直流電刺激最強(qiáng)電流區(qū)域指向后頂葉皮層、上頂葉皮層和位于電極片下方的顳上回和顳中回后部[14]。磁共振成像研究發(fā)現(xiàn),經(jīng)顱直流電刺激能夠引起刺激部位相關(guān)功能區(qū)域的腦血流改變,反映了其對電刺激靶點腦區(qū)相關(guān)腦網(wǎng)絡(luò)區(qū)域的腦活動存在調(diào)節(jié)作用[22]。功能磁共振研究發(fā)現(xiàn),經(jīng)顱直流電刺激能夠改變刺激部位的鄰近和遠(yuǎn)隔腦區(qū)的靜息態(tài)網(wǎng)絡(luò)活動,頂葉皮層陽極經(jīng)顱直流電刺激可增加包括丘腦、額葉、頂葉和枕葉等區(qū)域的靜息態(tài)網(wǎng)絡(luò)活動[23]。經(jīng)顱直流電刺激可增加大腦區(qū)域之間的功能連接,并通過影響功能性子網(wǎng)絡(luò)的競爭性相互作用達(dá)到改變大腦活動的作用。經(jīng)顱磁刺激-腦電圖(transcranial magnetic stimulation-electroencephalogram,TMS-EEG)研究也發(fā)現(xiàn),陽極經(jīng)顱直流電刺激作用于右后頂葉皮層,能夠增加皮層興奮性,且經(jīng)顱直流電刺激的影響是能夠傳遞到刺激部位遠(yuǎn)隔的皮層區(qū)域和對側(cè)半球[24]。磁共振波普研究和靜息態(tài)功能性磁共振研究發(fā)現(xiàn)tDCS可能是通過調(diào)節(jié)γ-氨基丁酸水平進(jìn)而增進(jìn)神經(jīng)可塑性和腦網(wǎng)絡(luò)功能連接[25]。因此,本研究中陽極經(jīng)顱直流電刺激作用在了右后頂葉皮層局部,不僅改善了視覺空間忽略自身為中心框架成分,還改善了關(guān)鍵功能區(qū)非右后頂葉皮層的非自身為中心框架成分是有證可循的。
本研究采用陽極經(jīng)顱直流電刺激靶向刺激右側(cè)后頂葉皮層(損傷側(cè)),觀察其對右側(cè)腦卒中后視覺空間忽略患者不同參考框架下成分的影響。研究結(jié)果表明,觀察組兩項觀察成分較治療前均改善,而對照組治療前后評分無統(tǒng)計學(xué)差異,但在個體水平對照組部分患者紙筆測驗得分在常規(guī)治療后有所改善,部分患者未見改善,考慮可能有關(guān)因素有:部分患者卒中后表現(xiàn)為治療抵抗性的視覺空間忽略,以及患者們對不同治療方法的反應(yīng)存在個體間差異[26-27]。在未來的臨床工作中可增加觀察樣本量、延長研究觀察時間,篩選治療抵抗性視覺空間忽略患者,探尋對其有效的治療方法。由于樣本量有限,本研究未能進(jìn)一步分析損傷部位、損傷灶大小、病程等因素對經(jīng)顱直流電刺激作用效果的影響,在今后的工作中可進(jìn)一步擴(kuò)大樣本量,證實經(jīng)顱直流電刺激改善視覺空間忽略的有效性,并探究損傷部位、損傷灶大小、病程等因素的影響。經(jīng)顱直流電刺激調(diào)節(jié)技術(shù)與神經(jīng)電生理學(xué)、神經(jīng)影像學(xué)、功能影像學(xué)等研究手段聯(lián)合應(yīng)用,能更好地揭示經(jīng)顱直流電刺激治療效應(yīng)以及視覺空間忽略患者功能恢復(fù)的神經(jīng)機(jī)制,為經(jīng)顱直流電刺激作為視覺空間忽略的有效康復(fù)手段提供更可靠的理論依據(jù)。