鏡像神經(jīng)元理論在腦卒中后偏側(cè)忽略訓(xùn)練中的應(yīng)用進(jìn)展

陳宜懿 王萍

偏側(cè)忽略(unilateral spatial neglect，USN)是腦卒中后病人的一種衰弱性損害，發(fā)生率高達(dá)82%。USN是一種注意缺陷[1]，是病損半球?qū)?duì)側(cè)空間未知的或有意義的刺激不能反應(yīng)和定向[2]，表現(xiàn)為以體軸為中心，離體軸越遠(yuǎn)越容易忽略[3]。USN以右側(cè)大腦半球卒中后伴發(fā)左側(cè)忽略較為常見(jiàn)，對(duì)病人的神經(jīng)功能有明顯的負(fù)面影響，是病人功能恢復(fù)的重要影響因素之一[4]。研究表明，右后頂葉皮層，右顳回或右額葉可能與USN有關(guān)[5]。USN的存在不僅影響了感覺(jué)、運(yùn)動(dòng)、認(rèn)知及日常生活活動(dòng)，還涉及精神、心理活動(dòng)，是影響病人長(zhǎng)期康復(fù)效果的主要因素[6]。

USN康復(fù)治療技術(shù)有自下而上的訓(xùn)練(如視覺(jué)掃描訓(xùn)練，棱鏡適應(yīng)，手臂激活訓(xùn)練和視動(dòng)刺激)，其中大部分治療技術(shù)是通過(guò)各種感覺(jué)刺激干預(yù)，以改善USN病人的向右方向偏斜[7]。當(dāng)然也有很多自上而下的訓(xùn)練(例如經(jīng)顱磁刺激技術(shù)、經(jīng)顱直流電技術(shù)、鏡像療法等)，這些技術(shù)更多地從神經(jīng)、大腦機(jī)制考慮，因而備受關(guān)注[8]。近些年來(lái)，隨著鏡像神經(jīng)元的發(fā)現(xiàn)，諸多研究者將基于鏡像神經(jīng)元理論的鏡像療法作為一種言語(yǔ)語(yǔ)言障礙的康復(fù)治療手段，更有國(guó)內(nèi)外學(xué)者運(yùn)用鏡像療法作用于USN，得到了顯著的療效。因此本文將深入闡述鏡像神經(jīng)元理論及系統(tǒng)在USN訓(xùn)練中的應(yīng)用進(jìn)展。

1 鏡像神經(jīng)元理論及系統(tǒng)

鏡像神經(jīng)元最早由意大利的神經(jīng)科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，他們?cè)谘芯恐邪l(fā)現(xiàn)猴子在觀察他人執(zhí)行動(dòng)作時(shí)，會(huì)引起其大腦中負(fù)責(zé)該動(dòng)作執(zhí)行的前運(yùn)動(dòng)皮質(zhì)腹側(cè)神經(jīng)元放電，這種放電與它自身執(zhí)行該動(dòng)作的放電相似[9]。它是一類特殊的神經(jīng)元，指?jìng)€(gè)體在執(zhí)行某個(gè)行為或者在觀察其他個(gè)體執(zhí)行該行為時(shí)產(chǎn)生沖動(dòng)的神經(jīng)元，這類神經(jīng)元可以“映射”其它個(gè)體類似或同一動(dòng)作,因此稱之為“鏡像神經(jīng)元”[10]。

鏡像神經(jīng)元系統(tǒng)(mirror-neuron system，MNS)由這些分布在各個(gè)腦區(qū)的神經(jīng)元共同構(gòu)成[11]。研究發(fā)現(xiàn),鏡像神經(jīng)元主要涉及的腦區(qū)位于枕葉、顳葉、頂葉視覺(jué)相關(guān)區(qū)域和兩側(cè)額頂運(yùn)動(dòng)區(qū)頂下回喙部、中央前回和額下回后部的邊緣鏡像系統(tǒng)和額頂鏡像系統(tǒng)[12]。該系統(tǒng)為機(jī)體提供了動(dòng)作執(zhí)行與動(dòng)作感知的“觀察-執(zhí)行匹配機(jī)制”[13]。

2 鏡像神經(jīng)元理論作用機(jī)制

鏡像療法以鏡像神經(jīng)元理論為指導(dǎo)，應(yīng)用先進(jìn)的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，由具有特殊映射功能的鏡像神經(jīng)元直接在觀察者大腦中映射出他人的情緒、動(dòng)作并參與動(dòng)作的理解、模仿、共情、社會(huì)認(rèn)知等[14]。Buccino等[15]發(fā)現(xiàn),如果一個(gè)人觀察他人的動(dòng)作或者用鏡子反射動(dòng)作，相關(guān)的鏡像神經(jīng)元細(xì)胞會(huì)做出反應(yīng)。有人認(rèn)為MNS與觀察到的運(yùn)動(dòng)與對(duì)應(yīng)的相同運(yùn)動(dòng)的神經(jīng)相匹配，從而促進(jìn)模仿和運(yùn)動(dòng)學(xué)習(xí)[16]。隨著各種技術(shù)的不斷成熟，基于鏡像神經(jīng)元理論的康復(fù)療法越來(lái)越多地被應(yīng)用到腦卒中病人的功能恢復(fù)中[17]。其不僅可以提高腦卒中病人的運(yùn)動(dòng)功能恢復(fù)程度，甚至對(duì)腦卒中1年后運(yùn)動(dòng)缺陷已經(jīng)穩(wěn)定的病人也有幫助[18]。 除此之外，通過(guò)鏡像療法激活大腦中樞運(yùn)動(dòng)代表區(qū),可將初級(jí)表征以心理內(nèi)容的形式儲(chǔ)存在皮質(zhì)，達(dá)到重組心理內(nèi)容的目的，從而產(chǎn)生治療幻肢痛的效果[19]。

MNS是通過(guò)鏡像機(jī)制在動(dòng)作理解與模仿、運(yùn)動(dòng)想象及學(xué)習(xí)等重要的神經(jīng)生理學(xué)過(guò)程中，觀察者僅通過(guò)他人行為動(dòng)作的知覺(jué)，激活執(zhí)行這一動(dòng)作的神經(jīng)環(huán)路[20]，并且，手勢(shì)語(yǔ)、口語(yǔ)及其他言語(yǔ)功能，或口唇活動(dòng)均能被激活，對(duì)言語(yǔ)失用有顯著效果[21]。Chen等[22]利用功能磁共振圖像發(fā)現(xiàn)，手部動(dòng)作觀察訓(xùn)練在MNS相關(guān)重要語(yǔ)言中樞區(qū)域有更多的激活，這可能由于增強(qiáng)受損語(yǔ)言網(wǎng)絡(luò)的恢復(fù)和神經(jīng)的可塑性，致使鏡像療法對(duì)失語(yǔ)癥產(chǎn)生療效。

3 MNS在USN中的應(yīng)用

鏡像神經(jīng)元理論的鏡像療法是一種新型的康復(fù)療法，已廣泛應(yīng)用于腦卒中后肢體功能障礙等且療效顯著[23]，同時(shí)語(yǔ)言功能區(qū)和MNS的重疊性也被腦損傷病人證實(shí)，提示語(yǔ)言功能區(qū)與MNS的吻合。研究發(fā)現(xiàn)，可能是由于反復(fù)多次的動(dòng)作觀察，可引起MNS的激活，并形成新的神經(jīng)突觸與相鄰腦區(qū)發(fā)生聯(lián)系，進(jìn)而增加神經(jīng)元群之間的同步，促進(jìn)受損的空間注意網(wǎng)絡(luò)重建，形成累積效應(yīng)，最終促使大腦功能重組，達(dá)到改善USN的結(jié)果[24]。也有學(xué)者提出,由于頂葉皮層或視覺(jué)聯(lián)合區(qū)所在的內(nèi)在軀體構(gòu)圖模式發(fā)生了改變，較多病人患側(cè)肢體的感知覺(jué)很差，在辨認(rèn)軀體的左、右側(cè)時(shí)出現(xiàn)障礙[25]。這種被改變的軀體模式可能通過(guò)患側(cè)軀體部位及其運(yùn)動(dòng)的“正?！币曈X(jué)反饋如通過(guò)鏡像治療等得到改善[26]。

3.1 MNS不同治療強(qiáng)度對(duì)USN的療效研究 近年來(lái)，越來(lái)越多國(guó)內(nèi)外學(xué)者開(kāi)始將MNS鏡像神經(jīng)元系統(tǒng)與言語(yǔ)障礙的康復(fù)方法相結(jié)合，在行為動(dòng)作和腦功能恢復(fù)機(jī)制間架起了橋梁[27]，在采取鏡像治療時(shí)選取怎樣的治療強(qiáng)度值得探討。

Pandian等[28]做了一項(xiàng)開(kāi)放、雙盲、隨機(jī)對(duì)照試驗(yàn)，病人均為卒中后48 h發(fā)現(xiàn)USN的病人，進(jìn)行每天1～2 h，每周5 d，持續(xù)4周的鏡像治療，期間使用星星消除測(cè)試、線平分測(cè)試和圖片識(shí)別任務(wù)進(jìn)行評(píng)估，結(jié)果發(fā)現(xiàn)鏡像組的病人在星星消除試驗(yàn)和線平分試驗(yàn)中的改善最大，提示急性期病人進(jìn)行鏡像治療可以改善USN領(lǐng)域的功能。同時(shí)Tyson等[29]也做了一項(xiàng)隨機(jī)對(duì)照試驗(yàn)，他們選取了腦卒中后1周的USN病人，每天接受30 min的鏡像治療，持續(xù)4周，治療前后均使用星星刪除試驗(yàn)評(píng)估，結(jié)果表明鏡像治療組對(duì)USN的治療有明顯改善。以上兩項(xiàng)試驗(yàn)中，病人病程同處于早期且治療持續(xù)的時(shí)長(zhǎng)相同，鏡像治療的治療強(qiáng)度雖然不同，但USN病人治療后的療效均顯著。

3.2 MNS運(yùn)用于不同病程USN病人療效的研究 除了對(duì)USN進(jìn)行不同鏡像療法強(qiáng)度的研究，一些學(xué)者也針對(duì)病人的不同病程做了相關(guān)報(bào)道。侯紅等[30]將腦卒中后不超過(guò)2個(gè)月的USN病人隨機(jī)分配，進(jìn)行持續(xù)3周的鏡像治療。治療前后采用中國(guó)行為性忽略測(cè)試-香港版(CBIT-HK)量表進(jìn)行評(píng)估，并分別比較常規(guī)測(cè)試評(píng)分、行為測(cè)試評(píng)分及總評(píng)分。結(jié)果顯示2組病人分?jǐn)?shù)均有提高，鏡像組高于對(duì)照組。該試驗(yàn)表明鏡像治療可以糾正亞急性期USN病人向右的定向偏斜。研究中還發(fā)現(xiàn)，卒中后早期應(yīng)用鏡像療法可以在運(yùn)動(dòng)、感覺(jué)和USN領(lǐng)域的功能上帶來(lái)改善。此外，Thieme等[31]選取了卒中后3個(gè)月的USN病人進(jìn)行了一項(xiàng)隨機(jī)對(duì)照試驗(yàn)。14例病人隨機(jī)分入個(gè)體鏡像組、鏡療組和對(duì)照組進(jìn)行每天30 min，每周5次的治療。結(jié)果顯示個(gè)體鏡像組對(duì)USN有積極作用。上述試驗(yàn)中,研究者選取了2個(gè)月之內(nèi)和3個(gè)月之后的USN病人，在相同的治療手段和干預(yù)時(shí)間后，兩者同時(shí)得到了運(yùn)用鏡像療法對(duì)于USN有療效的結(jié)果。隨后Gandhi等[32]將13例腦卒中發(fā)病后6個(gè)月的USN病人隨機(jī)分配到鏡像組和對(duì)照組進(jìn)行每天45 min，每周5次的治療，通過(guò)星星劃消測(cè)試和等線對(duì)分測(cè)試對(duì)USN進(jìn)行評(píng)估，結(jié)果表明鏡像組比對(duì)照組的改善更顯著。對(duì)于鏡像神經(jīng)元治療USN的療效是否與腦卒中后不同病程相關(guān)，還沒(méi)有得出明確的結(jié)論，但在以上試驗(yàn)中，星星刪除測(cè)試的結(jié)果在病程較短的病人中實(shí)驗(yàn)前后差異更加明顯，USN改善相對(duì)明顯。

4 小結(jié)

近年來(lái)，隨著科學(xué)技術(shù)的愈加成熟及現(xiàn)代康復(fù)技術(shù)的發(fā)展，同時(shí)對(duì)USN治療的手段不斷增加，將鏡像神經(jīng)元理論在USN中運(yùn)用的相關(guān)研究不斷涌現(xiàn)，但在鏡像療法對(duì)USN進(jìn)行治療時(shí)，不同的干預(yù)手段、病人不同的嚴(yán)重程度以及治療介入時(shí)長(zhǎng)的不同等，是否對(duì)其療效產(chǎn)生不同的影響有待考究。對(duì)此，需要更多的臨床工作者和學(xué)者對(duì)其進(jìn)行進(jìn)一步的探討和研究。目前眾多研究報(bào)道了基于鏡像神經(jīng)元理論的鏡像治療對(duì)于USN均有一定的改善作用，但其中的神經(jīng)學(xué)機(jī)制以及有效性需要更多的研究證實(shí)。除此之外，已有的研究也發(fā)現(xiàn)存在以下問(wèn)題：(1)試驗(yàn)樣本量較少，無(wú)大樣本的統(tǒng)計(jì)；(2)不排除病人自愈的情況；(3)病人的病灶不同可能影響最終的結(jié)果。但不可否認(rèn)，對(duì)于USN,MNS的發(fā)現(xiàn)給現(xiàn)有的臨床工作帶來(lái)了很大的補(bǔ)充和挑戰(zhàn)[33]，可能成為一種有力的治療手段。