腦語言區(qū)附近膠質(zhì)瘤術(shù)后認(rèn)知功能障礙的臨床和fMRI研究

周建東 鄭金龍

神經(jīng)膠質(zhì)瘤（Gliomas）是顱內(nèi)最常見的惡性腫瘤，生長在語言區(qū)的膠質(zhì)瘤患者術(shù)后常出現(xiàn)失語癥等認(rèn)知功能障礙。而語言區(qū)附近的膠質(zhì)瘤是指環(huán)繞優(yōu)勢半球外側(cè)裂語言區(qū)Broca’s區(qū)和Wernicke’s區(qū)如左側(cè)額葉上中回、顳葉下回、島葉和頂葉等生長的膠質(zhì)瘤，臨床觀察發(fā)現(xiàn)生長在語言區(qū)附近的膠質(zhì)瘤術(shù)后患者可能存在著與語言相關(guān)的語義記憶認(rèn)知功能障礙[1]。本研究通過臨床方法結(jié)合腦功能磁共振成像（functional magnetic resonance imaging,fMRI）技術(shù)探討腦語言區(qū)附近腦區(qū)的語義記憶認(rèn)知功能。

1 資料與方法

1.1 一般資料

1.1.1 病例資料 為我院2008年1月—2009年1月左側(cè)語言區(qū)附近膠質(zhì)瘤術(shù)后患者18例，文化程度均為初中畢業(yè)以上，男12例，女6例，年齡16~65歲，均為右利手。腫瘤生長部位：左額上中回4例，左顳下回3例，左頂葉5例，左頂顳枕交界附近6例。術(shù)前臨床表現(xiàn)：頭痛、惡心、嘔吐、癲發(fā)作、精神癥狀、體檢視乳頭水腫、偏癱等癥狀。MRI檢查顯示膠質(zhì)瘤表現(xiàn)形態(tài)多樣，可為實性或囊性。在T1加權(quán)像顯示病灶呈低信號或混雜信號，在T2加權(quán)像顯示病灶呈等信號或高信號，注射對比劑后腫瘤實質(zhì)部分可見不均勻強化。本組18例，在顯微鏡下做腫瘤全切除15例，大部或次全切3例，術(shù)后早期肢體肌力下降7例，運動性失語1例，出院前基本恢復(fù)。無明顯顱內(nèi)壓增高及癲發(fā)作，無手術(shù)死亡患者及嚴(yán)重并發(fā)癥發(fā)生。

1.1.2 與臨床相匹配的健康者資料 招募與臨床病例資料如性別、年齡等相匹配的18例健康志愿者，進行臨床量表測試對比。

1.1.3 fMRI研究資料 另招募大學(xué)生健康志愿者14例進行fMRI研究，男8例，女6例，年齡20~23歲，參加詞語聯(lián)想學(xué)習(xí)記憶任務(wù)。被試者均為右利手，雙眼裸眼或矯正視力正常，無神經(jīng)精神疾病史，被試者均知情同意。

1.2 方法

1.2.1 手術(shù)方法 18例患者均全麻下常規(guī)開顱，打開硬膜后即開始使用顯微鏡。緩慢釋放腦脊液使腦壓下降，在顯微鏡下銳性分離蛛網(wǎng)膜，注意保護側(cè)裂血管。待瘤內(nèi)充分減壓后再沿瘤周水腫帶或膠質(zhì)增生帶進行潛行分離，邊分離邊用腦棉片保護腦組織，直至腫瘤完全切除，瘤腔徹底止血。少數(shù)較大腫瘤，先行瘤內(nèi)部分切除，再分離腫瘤邊界，直至手術(shù)結(jié)束。對分界不清且較大的腫瘤先行瘤內(nèi)切除、內(nèi)減壓，再輕輕提起瘤壁沿周邊膠質(zhì)增生帶分塊切除，達(dá)到最小的創(chuàng)傷。術(shù)中應(yīng)注意腫瘤的供應(yīng)血管，對于穿過腫瘤而仍舊供應(yīng)正常腦組織的血管，應(yīng)仔細(xì)分離加以保留。

1.2.2 臨床量表測試方法 18例膠質(zhì)瘤術(shù)后患者和18例臨床資料相匹配的健康者分別進行詞語聯(lián)想學(xué)習(xí)記憶臨床量表的測試，參閱中國科學(xué)院心理研究所編制的臨床記憶量表測試方法進行測試[2]。

1.2.3 fMRI方法 應(yīng)用1.5 T超導(dǎo)型磁共振儀（Siemens，Sonata，Germany）。所選詞語都是由2個漢字組成的高頻詞[3 000次（/10萬）]，精選64個詞語形成32對記憶任務(wù)考查所需的配對詞，配對詞中前者為刺激詞，后者為反應(yīng)詞。一些配對詞易于聯(lián)想，如“溫暖-寒冷”，而另一些則相對較難聯(lián)想，如“蘋果-毛巾”，每個記憶任務(wù)循環(huán)中配對詞難易各半。使用標(biāo)準(zhǔn)頭部線圈射頻，嚴(yán)格控制受試者頭部。先對14例大學(xué)生健康被試者的頭部進行軸位T1WI掃描，然后在被試者進行記憶任務(wù)及基線對照時采集其血氧水平依賴性信號，采用的是梯度回波結(jié)合單次激發(fā)回波平面成像技術(shù)。常規(guī)設(shè)計fMRI參數(shù)，任務(wù)設(shè)計采用組塊設(shè)計（block design）模式，fMRI統(tǒng)計方法是采用統(tǒng)計參數(shù)圖（statistics parameter mapping 99,SPM99）軟件對納入的被試者的fMRI數(shù)據(jù)進行分析[3]。

2 結(jié)果

2.1 行為學(xué)結(jié)果 膠質(zhì)瘤術(shù)后患者成績明顯低于相匹配的健康者[（9.86±1.42）分vs（18.79±2.30）分，t=8.906，P<0.001]。

2.2 fMRI組分析結(jié)果 14例大學(xué)生被試者的fMRI數(shù)據(jù)經(jīng)SPM99軟件統(tǒng)計分析獲得平均腦功能激活圖及激活腦區(qū)中心坐標(biāo)、像素值（KE值）和激活強度（T值）。皮質(zhì)激活的腦功能區(qū)有額葉、頂葉、枕葉、扣帶回和顳葉；所激活的腦區(qū)有顯著的左半球偏側(cè)化。記憶編碼和提取時激活的腦區(qū)有所變化：編碼時被激活的皮質(zhì)腦區(qū)的范圍和強度以左枕葉和左額上中回為顯著（激活強度T值=13.87）；而在提取時，左頂葉激活區(qū)域的范圍和強度較記憶編碼時加強且為最強激活腦區(qū)（T值=8.73），左額葉和枕葉的激活程度明顯減弱。激活的腦功能區(qū)按Brodmann’s area(BA)來分，有枕葉 BA18/19、額葉BA6/9/46/47、頂葉BA7/40和顳葉BA21/36/37。激活的腦區(qū)基本位于左半球語言區(qū)附近，見圖1A、B。

圖1 詞語聯(lián)想學(xué)習(xí)記憶任務(wù)編碼和提取時主要激活腦區(qū)圖像

3 討論

膠質(zhì)瘤有較大的活動性，并能產(chǎn)生組織毒素或溶解性物質(zhì)，使周圍組織失去防范入侵的能力，且常與正常組織混雜在一起，循神經(jīng)纖維延伸浸潤，從而影響認(rèn)知功能，這可能是因為一些膠質(zhì)瘤患者在術(shù)前就有記憶力減退等認(rèn)知功能損害。另外，在術(shù)中或多或少損傷了這些區(qū)域的正常腦組織，可能是導(dǎo)致術(shù)后更易出現(xiàn)高級認(rèn)知神經(jīng)功能缺失癥狀的主要原因。位于左半球語言區(qū)附近腦區(qū)的膠質(zhì)瘤，經(jīng)手術(shù)切除后存在著詞語聯(lián)想學(xué)習(xí)記憶功能的下降，表明這些區(qū)域可能是執(zhí)行與語義記憶功能的相關(guān)腦區(qū)。神經(jīng)外科手術(shù)經(jīng)常會損傷腦的重要認(rèn)知功能區(qū)。目前，國內(nèi)外利用功能影像學(xué)技術(shù)對病灶周圍腦區(qū)進行功能測繪已成為術(shù)前計劃的重要組成部分[4]。

fMRI技術(shù)不僅能準(zhǔn)確定位認(rèn)知功能的腦功能區(qū)，而且可以同時觀察多個腦區(qū)的活動，從而探討各個功能區(qū)域之間的相互關(guān)系。因此，可運用fMRI技術(shù)研究正常健康人在詞語聯(lián)想學(xué)習(xí)記憶任務(wù)作業(yè)刺激時腦區(qū)的激活情況，揭示大腦處理詞語聯(lián)想記憶信息過程的神經(jīng)基礎(chǔ)。詞語聯(lián)想學(xué)習(xí)記憶屬語義記憶思維方法，不同于語言單純的聽、說、讀、寫。

本研究結(jié)果顯示詞語聯(lián)想學(xué)習(xí)記憶的功能腦區(qū)主要位于左半球，且激活的皮質(zhì)腦區(qū)在經(jīng)典的左側(cè)外側(cè)裂語言區(qū)周圍形成弧形激活帶，主要包括左側(cè)額葉、頂葉、顳枕葉及其交界區(qū)域：左額上中回BA6/9/46、左頂葉BA7/40、左枕葉BA18/19和左顳葉BA21/36/37。語義記憶的功能腦區(qū)與語言功能區(qū)既有很大的差異又有部分重疊，表明語義記憶功能區(qū)和語言功能區(qū)有一定的空間相關(guān)性。對絕大數(shù)右利手者而言，與語言功能有關(guān)的腦區(qū)大多分布在左半球[5]，fMRI結(jié)果顯示語義記憶的功能腦區(qū)也有明顯的左半球優(yōu)勢。臨床上語言障礙的患者常常伴隨許多語義功能障礙[6]。有一種解釋是在語音任務(wù)中，在某種程度上自動地?fù)碛姓Z義知識，反之亦然[7]。國內(nèi)的彭聃齡等[8]在研究語義、語音比較任務(wù)中發(fā)現(xiàn)兩者在頂、顳葉激活區(qū)的峰值坐標(biāo)很接近，說明它們在定位上有一部分是重疊的。語言是人類大腦特有的功能，語言與語義的確切內(nèi)在關(guān)系尚不是很清楚，但可以肯定語義不同于單純語言的聽、說、讀、寫，同時，又必須指出語言的聽、說、讀、寫腦功能活動可能包含高級語義加工過程。

本研究提示在優(yōu)勢半球語言區(qū)附近的腦區(qū)可能存在著與語言相關(guān)的一些高級認(rèn)知功能，因此，在這些區(qū)域的外科手術(shù)中應(yīng)注意保護好正常腦組織；同時，無創(chuàng)性fMRI技術(shù)可以為神經(jīng)外科術(shù)前做出相關(guān)認(rèn)知功能腦區(qū)的測繪圖，并進行術(shù)前評估外科風(fēng)險、手術(shù)計劃和術(shù)中導(dǎo)航，從而在最大程度地切除病灶的同時，盡量減少神經(jīng)功能的缺失。

[1] Tanji K,Suzuki K,Fujii T,et al.A case of frontal network amnesia[J].Neurol Neurosurg Psychiatry,2003,74(1):106-109.

[2]“臨床記憶量表”編制協(xié)作組.“臨床記憶量表”的編制[J].心理學(xué)報,1986,18:100-108.

[3] 鄭金龍，舒斯云，劉頌豪，等.聯(lián)想學(xué)習(xí)記憶的腦功能磁共振成像[J].中華神經(jīng)科雜志，2008,41（4）:230-233.

[4] Baciu MV,Watson JM,Maccotta L,et al.Evaluating functional MRI procedures for assessing hemispheric language dominance in neurosurgical patients[J].Neuroradiology,2005,47(11):803-804.

[5] Chee MW,Caplan D.Face encoding and psychometric testing in healthy dextrals with right hemisphere language[J].Neurology,2002,59（12）:1928-1934.

[6]Gil Robles S,Gatignol P,Capelle L,et al.The role of dominant striatum in language:a study using intraoperative electrical stimulations[J].J Neurol Neurosurg Psychiatry,2005,76（7）:940-946.

[7] Brackenbury T,Pve C.Semantic deficits in children with language impairments:issues for clinical assessment[J].Lang Speech Hear Serv Sch,2005,36(1):5-16.

[8] 彭聃齡,徐世勇,丁國盛,等.漢語單字詞音、義加工的腦激活模式[J].中國神經(jīng)科學(xué)雜志,2003,19(5):287-291.