人類(lèi)熟悉性特征識(shí)別障礙神經(jīng)機(jī)制的研究進(jìn)展

賈竑曉　周　勇　朱　虹

(1.北京腦重大疾病研究院精神分裂癥研究所 精神疾病診斷與治療北京市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京安定醫(yī)院，北京100088; 2. 北京中醫(yī)藥大學(xué)，北京 100029)

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人類(lèi)熟悉性特征識(shí)別障礙神經(jīng)機(jī)制的研究進(jìn)展

賈竑曉1,2*周勇1朱虹1

(1.北京腦重大疾病研究院精神分裂癥研究所 精神疾病診斷與治療北京市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京安定醫(yī)院，北京100088; 2. 北京中醫(yī)藥大學(xué)，北京 100029)

【摘要】本文綜述了人類(lèi)熟悉性特征識(shí)別障礙涉及復(fù)雜的神經(jīng)機(jī)制，包括： ①面孔失認(rèn)癥在涉及到面孔識(shí)別過(guò)程中出現(xiàn)的解剖結(jié)構(gòu)和認(rèn)知功能的障礙。②聲音失認(rèn)癥患者聲音識(shí)別障礙涉及到的神經(jīng)機(jī)制。③熟悉的面孔和熟悉的聲音被同時(shí)處理時(shí)兩者之間存在的相互關(guān)系。④在識(shí)別熟悉人中左側(cè)或右側(cè)大腦損傷的兩種不同模型及其影響。⑤顳葉前部損傷在識(shí)別熟悉人障礙中起到關(guān)鍵作用。

【關(guān)鍵詞】熟悉人識(shí)別；面孔；聲音； 名字

人類(lèi)熟悉性特征識(shí)別障礙的相應(yīng)表現(xiàn)在臨床上非常常見(jiàn)，臨床上常見(jiàn)到患者對(duì)面孔熟悉性的損傷。常見(jiàn)的有替身綜合征(capgras syndrome)，患者認(rèn)為身邊的親人或者熟人已經(jīng)被一個(gè)陌生人冒充替換掉了。同樣的存在聲音失認(rèn)癥的臨床現(xiàn)象，有些患者不能通過(guò)聲音來(lái)識(shí)別熟悉的人。精神分裂癥患者的熟悉性加工過(guò)程明顯受損。這可能與精神分裂癥患者的妄想、錯(cuò)覺(jué)相關(guān)。人類(lèi)熟悉性特征識(shí)別障礙涉及到復(fù)雜的神經(jīng)機(jī)制，本文就相關(guān)的進(jìn)展進(jìn)行綜述。

1面孔失認(rèn)癥在涉及面孔識(shí)別過(guò)程中出現(xiàn)的解剖結(jié)構(gòu)和認(rèn)知功能的障礙

多數(shù)研究認(rèn)為枕部皮質(zhì)是一個(gè)識(shí)別面部的物理性質(zhì)的腦區(qū)[1]，而梭狀回面孔區(qū)中部可能參與真正的身份識(shí)別[2]。然而，關(guān)于面部識(shí)別的確切發(fā)展過(guò)程仍然存在爭(zhēng)議。

有學(xué)者[3]支持階梯式和分解式的加工過(guò)程，他們指出首先面孔可能會(huì)被分解為很多小的單元，有些低級(jí)的區(qū)域選擇性的識(shí)別這些面孔成分，然后再輸出匯總到比較高級(jí)的全腦區(qū)的腦區(qū)。這是由一種前饋反應(yīng)的程序來(lái)完成的，即每一級(jí)只完成或處理面孔的一部分特征，然后再轉(zhuǎn)給下一級(jí)。然而Gold等[4]和Rossion等[5]在神經(jīng)功能模型和神經(jīng)影像學(xué)資料的基礎(chǔ)上提出了反向的階梯模型。該模型指出面孔整體上被梭狀回面孔區(qū)中部區(qū)域識(shí)別，然后在低級(jí)的視覺(jué)加工的過(guò)程中，在低級(jí)與高級(jí)的腦區(qū)之間可能會(huì)產(chǎn)生某些交互作用，而更高級(jí)的認(rèn)知過(guò)程產(chǎn)生在這些交互作用的基礎(chǔ)上。

第二個(gè)爭(zhēng)論是關(guān)于面孔失認(rèn)癥中感知與聯(lián)想形式之間的區(qū)別。De Renzi等[6]指出感知型失認(rèn)障礙不只可以在識(shí)別熟悉人的過(guò)程中發(fā)生，而且在識(shí)別陌生人或非特定信息(諸如年齡、性別和情感表達(dá))也會(huì)發(fā)生，這可能與更高層次的視覺(jué)障礙有關(guān)系。而聯(lián)想型的障礙只包含有熟悉人加工的障礙，而不包含有對(duì)陌生人加工出現(xiàn)的障礙，這可能與某些聯(lián)想過(guò)程出現(xiàn)障礙有關(guān)。

Barton等[7]和Fox等[8]從神經(jīng)解剖學(xué)的觀點(diǎn)指出感知型面孔失認(rèn)癥可能是由于右側(cè)的梭狀回面孔區(qū)中部中斷，而聯(lián)想型面孔失認(rèn)障礙可能是由于顳葉前部的病變，其可能的原因或者是面部的感知與記憶之間斷聯(lián)系，或者是由于面部記憶的缺失。Yovel等[9]調(diào)查了所有文獻(xiàn)中符合聯(lián)想型面孔失認(rèn)癥的患者，來(lái)研究他們是否只存在于視覺(jué)的缺陷還是存在其他感覺(jué)通路的缺陷以至于影響識(shí)別他人。患者在一開(kāi)始就被限定為只有視覺(jué)缺陷，但是當(dāng)要把其他因素也考慮進(jìn)來(lái)時(shí)，就會(huì)發(fā)現(xiàn)很多都是多模態(tài)受損的，也就是說(shuō)往往都同時(shí)含有聲音或者名字辨認(rèn)的受損。因此非常有必要區(qū)分那些有前顳葉和視覺(jué)損傷的患者是否同時(shí)存在聽(tīng)覺(jué)上的損傷。

2聲音失認(rèn)癥患者聲音識(shí)別障礙涉及的神經(jīng)機(jī)制的研究

近年來(lái)的功能性磁共振成像(functional magnetic resonance imaging， fMRI)的研究已經(jīng)確定選擇性的語(yǔ)音處理皮質(zhì)是中央前回與顳上回。所有這些區(qū)域?qū)θ说穆曇粲兄蟮姆磻?yīng)[10- 11]。顳葉的這部分識(shí)別語(yǔ)音的區(qū)域被稱為“顳葉語(yǔ)音識(shí)別區(qū)”，而且主要在大腦右側(cè)。這一結(jié)構(gòu)包含有階梯式的解剖結(jié)構(gòu)，后半部分主要用來(lái)處理必要的關(guān)于聲音的感知，前面的部分更多的在語(yǔ)音識(shí)別的抽象作用上面起作用。

大多數(shù)研究者[12-13]認(rèn)為，不管是聲音還是面孔，后部分的結(jié)構(gòu)主要與低級(jí)的感知功能相關(guān)，而前部分的結(jié)構(gòu)主要與識(shí)別他人的識(shí)別過(guò)程相關(guān)。雖然在聲音處理上所涉及的機(jī)制和變量上有了一定進(jìn)展，但是在語(yǔ)音識(shí)別與語(yǔ)音辨認(rèn)之間的神經(jīng)解剖學(xué)上的相關(guān)性仍然是比較有爭(zhēng)議的話題。一方面，與面孔失認(rèn)癥的感知與聯(lián)想障礙相同，聲音的識(shí)別與辨認(rèn)過(guò)程也可以通過(guò)腦損傷來(lái)進(jìn)行分離。另一方面，在涉及到聯(lián)想的模型時(shí)常常會(huì)得到不一致的結(jié)論。

因此，目前尚不清楚在多模態(tài)的腦損傷之外是否存在只涉及聯(lián)想部分損傷的模型，如果有，推斷出可能是由于顳葉前部在不同部位的病變?cè)斐傻摹＿@些未解決的臨床問(wèn)題均涉及一些理論問(wèn)題。有關(guān)聯(lián)想型的面孔失認(rèn)癥和聯(lián)想型的聲音失認(rèn)癥均與板塊模型相關(guān)聯(lián)。聲音和面孔識(shí)別在達(dá)到描述性結(jié)構(gòu)之前均是獨(dú)立的過(guò)程，任何一個(gè)模塊在相對(duì)應(yīng)的個(gè)人識(shí)別碼(personal indentification number, PIN)之前均不能與其他模塊相關(guān)聯(lián)。因此按照板塊模型的說(shuō)法，描述性結(jié)構(gòu)應(yīng)該包含有完整的關(guān)于聲音與面孔的樣式，隨后連接著面孔接收單元與聲音接收單元，并允許進(jìn)入個(gè)人識(shí)別碼并形成有意義的語(yǔ)言信息。但是在不同的通道中間，在達(dá)到個(gè)人識(shí)別點(diǎn)之前是存在相互的關(guān)聯(lián)與溝通仍需進(jìn)一步的研究。

3熟悉的面孔和熟悉的聲音被同時(shí)處理時(shí)兩者之間存在的相互關(guān)系

Fox等[14]通過(guò)功能磁共振成像手段獲得了令人印象深刻的數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)顯示出在識(shí)別熟悉人的聲音與面孔等通道中間，在達(dá)到個(gè)人識(shí)別點(diǎn)之前是存在相互的關(guān)聯(lián)與溝通的[15]。這些研究者通過(guò)磁共振研究在辨認(rèn)聲音或者辨認(rèn)聲音內(nèi)容時(shí)大腦活動(dòng)的狀態(tài)，研究顯示當(dāng)被試注意力集中在識(shí)別熟悉人發(fā)出的聲音來(lái)源而不是聲音內(nèi)容時(shí)，大腦的梭狀回面孔區(qū)中部區(qū)域被激活。在同時(shí)進(jìn)行的熟悉聲音與面孔的刺激過(guò)程中，通過(guò)事件相關(guān)電位也觀察到了兩者之間的關(guān)聯(lián)。這個(gè)實(shí)驗(yàn)通過(guò)集成的視聽(tīng)工具來(lái)進(jìn)行研究。所有這些數(shù)據(jù)均表明，對(duì)熟悉人的識(shí)別，可以發(fā)生在聲音與面孔處理過(guò)程的早期階段，早在到達(dá)個(gè)人識(shí)別碼之前就可以通過(guò)兩者的相互作用識(shí)別出來(lái)。有研究[16]表明，在面孔和聲音之間發(fā)現(xiàn)的相互作用并沒(méi)有出現(xiàn)在面孔和名字之間。這些結(jié)果表明，那些感覺(jué)的數(shù)據(jù)比語(yǔ)言或者個(gè)人識(shí)別的數(shù)據(jù)更易被整合。右半球的感覺(jué)運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)在識(shí)別聲音和面孔時(shí)占優(yōu)勢(shì)，左半球在識(shí)別名字時(shí)占優(yōu)勢(shì)。也就是說(shuō)似乎有相同的通道來(lái)處理聲音和面孔，但是有不同的通道來(lái)處理面孔與名字。但是在個(gè)人識(shí)別碼之前的聲音與面孔的相互溝通作用與現(xiàn)有的特異板塊模型或者基于相互激活競(jìng)爭(zhēng)模型(Interactive Activation Competition Model, IAC)模型的熟悉人的識(shí)別假說(shuō)均存在分歧[17]。

4在識(shí)別熟悉人中左側(cè)或右側(cè)大腦損傷的兩種不同模型及其影響

面孔失認(rèn)癥存在不同的類(lèi)型以及可能的神經(jīng)模塊機(jī)制。但是在患者中觀察到的與熟悉面部失認(rèn)有關(guān)的顳葉前部病變是存在爭(zhēng)議的。因?yàn)橐恍W(xué)者[18]認(rèn)為面孔失認(rèn)癥是一種聯(lián)想性質(zhì)的失認(rèn)障礙，而另一些學(xué)者[19]認(rèn)為面孔失認(rèn)是一種多模態(tài)的失認(rèn)障礙。Gainotti[1]仔細(xì)回顧了過(guò)去的文獻(xiàn)發(fā)現(xiàn)，在熟悉人識(shí)別障礙中存在左、右顳葉萎縮等兩種不同的類(lèi)型，然后他對(duì)所有報(bào)道過(guò)有熟悉人識(shí)別障礙的患者進(jìn)行了左、右顳葉前部病變的篩查。結(jié)果顯示在熟悉人識(shí)別障礙的患者中的確存在左、右前顳葉損傷這兩種不同類(lèi)型的損傷。當(dāng)右側(cè)顳葉受損時(shí)，患者存在一些對(duì)刺激物的情感體驗(yàn)或者被刺激物獨(dú)特信息提取過(guò)程的障礙。當(dāng)左側(cè)顳葉受損時(shí)，患者在尋找刺激物名字時(shí)存在障礙。

這些關(guān)于熟悉人識(shí)別障礙的左右顳葉萎縮的不同模型與IAC模型有很大區(qū)別。IAC模型的假說(shuō)：①認(rèn)為對(duì)熟悉人的識(shí)別常在超模態(tài)的PIN水平，而Hailstone等[13]的數(shù)據(jù)表明是在特異性識(shí)別單元的水平;②PIN不儲(chǔ)存?zhèn)€人的信息，但是能提供一個(gè)通向信息儲(chǔ)存地的自由出入的關(guān)口，信息在這里完整的被保存下來(lái)。這種說(shuō)法使人們開(kāi)始推測(cè)在左右顳葉受損的患者中也應(yīng)該存在一個(gè)完整的PIN，也就是說(shuō)，面對(duì)同樣的面孔或者名字的刺激，會(huì)有相同數(shù)量的語(yǔ)言信息被提取出來(lái)。與此相反地，Gainotti[1]的研究顯示右側(cè)顳葉前部損傷的患者在通過(guò)面孔識(shí)別個(gè)人特定信息時(shí)存在選擇性的障礙，這與患者的熟悉性感覺(jué)無(wú)關(guān)。有兩例分別為右側(cè)和左側(cè)顳葉萎縮的患者，盡管他們對(duì)熟悉的人聲音有著完整的熟悉性，但是他們對(duì)語(yǔ)言信息有著不同的提取量。前者不能從面孔中獲取到獨(dú)特的個(gè)人信息，但是能從名字中提供一些傳記性質(zhì)的信息，后者在只提供熟悉人名字時(shí)存在損傷。該結(jié)果與IAC 假說(shuō)不一致，IAC假說(shuō)認(rèn)為PIN提供了一種通往信息儲(chǔ)存地的通道，這種不一致在正常被試的調(diào)查中也被發(fā)現(xiàn)，正常被試者被要求從呈現(xiàn)給他們的面孔或者聲音中提供熟悉人的特定信息。

這些研究者的結(jié)果均表明正常被試者更傾向于將熟悉的判斷為不熟悉的，在面孔識(shí)別中比在聲音識(shí)別中更傾向于判斷為“僅僅是熟悉”，這些結(jié)果與IAC的模型是沖突的。因?yàn)槿绻鸓IN提供了一種通往信息儲(chǔ)存地的通道(存儲(chǔ)有關(guān)的人的語(yǔ)義信息)，那么熟悉的就只是反映了PIN和這個(gè)語(yǔ)義存儲(chǔ)之間的關(guān)聯(lián)，那么也就沒(méi)有理由去解釋在聲音和面孔上面存在差異這一現(xiàn)象。

5解釋顳葉前部損傷在識(shí)別熟悉人障礙中起到關(guān)鍵作用的高級(jí)模型

兩個(gè)主要的模型在之前已經(jīng)解釋了顳葉前部損傷在熟悉的人識(shí)別障礙中的關(guān)鍵作用。按照第一種模型的說(shuō)法[19-20]，顳葉前部，特別是右側(cè)的顳葉前部，在社會(huì)認(rèn)知中占據(jù)著主導(dǎo)地位。如果在右側(cè)顳葉前部損傷的患者中發(fā)現(xiàn)對(duì)熟悉人的面孔和聲音識(shí)別障礙，或者在左側(cè)顳葉前部損傷的患者中發(fā)現(xiàn)對(duì)熟悉人名字的識(shí)別障礙，均應(yīng)歸類(lèi)到這種社會(huì)認(rèn)知的損傷。第二種觀點(diǎn)認(rèn)為熟悉的情感損傷以及無(wú)法從面孔和聲音進(jìn)入人特有的語(yǔ)義信息反映了主要是感覺(jué)信息顳葉前部右側(cè)在構(gòu)建描述性結(jié)構(gòu)中起主導(dǎo)作用。而對(duì)熟悉名字識(shí)別障礙的顳葉前部左側(cè)損傷主要是基于語(yǔ)言信息。支持第二種觀點(diǎn)的數(shù)據(jù)主要由Snowden等[21]獲得。這些研究者發(fā)現(xiàn)，語(yǔ)義癡呆癥患者主要是右顳葉萎縮，他們?cè)诜从痴Z(yǔ)義記憶的金字塔和棕櫚樹(shù)的測(cè)試中表現(xiàn)出在圖片上比語(yǔ)義上結(jié)果更差的結(jié)論。而相反的結(jié)論是在左顳葉萎縮的患者中發(fā)現(xiàn)的。這樣的結(jié)果就顯示出顳葉前部左側(cè)、右側(cè)在功能上的不同不只體現(xiàn)在對(duì)熟悉人識(shí)別上面，而是擴(kuò)展到了其他的領(lǐng)域，這與其他很多研究者獲得的結(jié)論是一致的。最后，關(guān)于顳葉前部左側(cè)、右側(cè)損傷的患者在識(shí)別熟悉人障礙的具體表現(xiàn)形式上面還應(yīng)再做更進(jìn)一步的研究。

綜上所述，較為一致的看法為面孔失認(rèn)癥涉及的腦區(qū)為枕部皮質(zhì)和梭狀回面孔區(qū)中部，聲音失認(rèn)癥涉及的腦區(qū)為“顳葉語(yǔ)音識(shí)別區(qū)”，顳葉前部損傷在識(shí)別熟悉人障礙中起到關(guān)鍵作用。但面孔識(shí)別的具體加工過(guò)程，聲音識(shí)別時(shí)在多模態(tài)的腦損傷之外是否存在只涉及聯(lián)想部分損傷，熟悉的面孔和熟悉的聲音被同時(shí)處理時(shí)兩者之間存在的相互關(guān)系，左右顳葉萎縮的不同模型對(duì)IAC模型的挑戰(zhàn)，仍需要大量研究[22]。

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編輯孫超淵

Progress in the neural cognitive mechanism of familiar people recognition disorders

Jia Hongxiao1,2*, Zhou Yong1, Zhu Hong1

(1.BeijingKeyLaboratoryforMentalDisorders,CenterofSchizophrenia,BeijingInstituteforBrainDisorders,BeijingAndingHospital,CapitalMedicalUniversity,Beijing100088,China; 2.BeijingUniversityofChineseMedicine,Beijing100029,China)

【Abstract】This article describes the progress in the neural cognitive mechanism of familiar people recognition disorders: ①The anatomical structures and the cognitive processes involved in face recognition; ②the anatomical structures and the cognitive processes involved in face and voice recognition; ③ the interactions that exist among the perceptual processes subsuming face and voice recognition, but not people’s faces, voices and proper names; ④the different roles of the right and left hemisphere in identifying people by face, voice and name; ⑤ pivotal role of anterior temporal lobe system impairment in the familiar people recognition disorders.

【Key words】familiar people recognition; faces; voices; proper names

(收稿日期：2015-09-20)

【中圖分類(lèi)號(hào)】R 74

[doi：10.3969/j.issn.1006-7795.2016.02.013]

*Corresponding author， E-mail：jhxlj@ccmu.edu.cn

基金項(xiàng)目：北京市自然科學(xué)基金(7152069)， 北京市科委“首都臨床特色應(yīng)用研究”專項(xiàng)(Z151100004015061)。This study was supported by Natural Science Foundation of Beijing(7152069)， Clinical Characteristics Program of Beijing Municipal Science and Technology Commission(Z151100004015061).

網(wǎng)絡(luò)出版時(shí)間：2016-04-1221∶14網(wǎng)絡(luò)出版地址：http://www.cnki.net/kcms/detail/11.3662.r.20160412.2114.050.html

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