腦功能障礙康復(fù)：從“腦中魔鏡”到“治身療心”——兼評《神經(jīng)現(xiàn)象學(xué)：整合腦與意識經(jīng)驗的認(rèn)知科學(xué)哲學(xué)進(jìn)路》

單春雷

腦功能障礙康復(fù)：從“腦中魔鏡”到“治身療心”——兼評《神經(jīng)現(xiàn)象學(xué)：整合腦與意識經(jīng)驗的認(rèn)知科學(xué)哲學(xué)進(jìn)路》

單春雷

單春雷（1972-），教授、主任醫(yī)師、博士生導(dǎo)師、中科院認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)博士。上海中醫(yī)藥大學(xué)康復(fù)醫(yī)學(xué)院副院長，附屬曙光醫(yī)院康復(fù)中心主任。中國康復(fù)醫(yī)學(xué)會康復(fù)治療專委會言語治療學(xué)組主任委員。主持國家、省級課題6項。發(fā)表論文81篇，SCI36篇。主編參編專著教材18部。獲中華醫(yī)學(xué)科技獎、江蘇醫(yī)學(xué)科技獎5項。獲國家衛(wèi)計委腦卒中防治工程“優(yōu)秀中青年專家獎”2項。主攻方向：基于現(xiàn)代腦科學(xué)（腦成像、腦刺激、腦模型）的腦功能障礙康復(fù)。

腦卒中是高發(fā)病率、高致死率、高致殘率的常見疾病，我國每年新發(fā)腦卒中患者達(dá)200萬例，其中70%-80%的腦卒中患者因為功能障礙不能獨立生活。腦卒中給患者、家庭乃至社會帶來沉重的負(fù)擔(dān)，因此對腦卒中的篩查、防治與康復(fù)已經(jīng)受到我國政府和衛(wèi)生主管部門的高度重視。如何將來自當(dāng)下基礎(chǔ)科學(xué)的前沿成果轉(zhuǎn)化到腦卒中患者康復(fù)上來既是社會的需要，也是中國康復(fù)醫(yī)學(xué)工作者的重要使命。伴隨社會認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)、神經(jīng)心理學(xué)、運動人體科學(xué)、虛擬現(xiàn)實（virtual reality）等新興學(xué)科、技術(shù)與研究工具的蓬勃發(fā)展，腦功能障礙康復(fù)迎來了多學(xué)科交叉挺進(jìn)的新曙光。然而，大腦作為神經(jīng)康復(fù)學(xué)的核心對象，曾被諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎獲得者Gerald Edelman譽為“比天空更廣闊”（wider than the sky）的自然物，仍有太多謎團有待解開。因此，我們殷切期盼更多不同學(xué)科背景與知識結(jié)構(gòu)的研究者加入到探索大腦功能的研究隊伍中來，為腦功能障礙康復(fù)的研究期待跨學(xué)科的靈感。欣聞陳巍博士的新著《神經(jīng)現(xiàn)象學(xué)：整合腦與意識經(jīng)驗的認(rèn)知科學(xué)哲學(xué)進(jìn)路》（以下簡稱《神經(jīng)現(xiàn)象學(xué)》）在中國社會科學(xué)出版社出版，作為由我主持的兩項國家自然科學(xué)基金項目課題組的核心成員，陳巍的工作如同觀念催化劑，總是能夠帶給研究團隊以新的啟示。本書涉及的內(nèi)容異常豐富，我們將結(jié)合本團隊開展的研究工作，選擇書中幾個方面的精彩內(nèi)容予以分析。

《神經(jīng)現(xiàn)象學(xué)》一書對鏡像神經(jīng)元（mirror neuron）這一近二十年來神經(jīng)科學(xué)領(lǐng)域內(nèi)最為激動人心的成果進(jìn)行了系統(tǒng)的介紹與梳理。早在20世紀(jì)90年代中期，意大利帕爾瑪大學(xué)神經(jīng)生理學(xué)系的Rizzolatti教授和Gallese教授在猴腦運動前區(qū)的單一神經(jīng)元電極記錄研究中發(fā)現(xiàn)，豚尾猴在觀察他人（或他猴）執(zhí)行有目標(biāo)的手（或口）的動作時，會引起其大腦中負(fù)責(zé)運動計劃和運動控制的腹側(cè)前運動皮質(zhì)（F5區(qū)）和下頂葉神經(jīng)元放電，這種放電同它執(zhí)行相同或類似動作的放電相似。由于這類神經(jīng)元把觀察到的動作“映射”到自己執(zhí)行該動作的腦區(qū)，像鏡子一樣反射了他人（或他猴）的腦活動，因此被稱為鏡像神經(jīng)元（mirror neuron）［1］。鏡像神經(jīng)元的發(fā)現(xiàn)引起生物學(xué)界、神經(jīng)科學(xué)界的巨大轟動，《Lancet》（1999）、《Neuron》（2001）、《Science》（2008）等國際頂級雜志均有報道，掀起對鏡像神經(jīng)元研究的熱潮。《Scientific American》一文把鏡像神經(jīng)元系統(tǒng)稱為“腦中魔鏡”。鏡像神經(jīng)元系統(tǒng)在觀察和執(zhí)行動作時同樣激活，因此也被稱為觀察-執(zhí)行匹配系統(tǒng)。然而，雖然鏡像神經(jīng)元的發(fā)現(xiàn)迄今不過短短二十余年，但利用鏡像機制來開展腦功能障礙的康復(fù)治療卻可以往前追溯至幻肢痛（phantom limb pains）的探索。

《神經(jīng)現(xiàn)象學(xué)》一書敏銳地捕捉到了兩者之間的聯(lián)系。在上世紀(jì)90年代初期之前，傳統(tǒng)神經(jīng)病理學(xué)對幻肢成因的解釋以神經(jīng)激惹理論（nerve irritation theory）為基本范式。這種解釋認(rèn)為，殘肢的神經(jīng)無法生長而形成神經(jīng)瘤，神經(jīng)瘤中的神經(jīng)會磨損并纏繞在一起而產(chǎn)生炎癥，神經(jīng)瘤對外界的刺激比較敏感，從而產(chǎn)生雜亂的信號傳遞到大腦，使得大腦誤以為失去的肢體仍然存在。這種解釋的最大問題在于基于上述理論無法提出有效根治幻肢痛的治療措施。美籍印裔神經(jīng)科學(xué)家、杰出的臨床醫(yī)生Ramachandran提出了“重新映射假說”（the remapping hypothesis），他認(rèn)為幻肢現(xiàn)象的產(chǎn)生是傳入神經(jīng)受阻后皮層軀體定位的映射（cortical somatotopic map）變化的直接產(chǎn)物。而Ramachandran的研究證明了幻肢感根本就不存在于截肢殘端及其神經(jīng)信號的輸入過程，而是由身體“觸發(fā)區(qū)”（trigger zones）的刺激所誘發(fā)的。大腦皮層映射的改變使得身體的某些其他部位成為幻肢的“觸發(fā)區(qū)”，所以當(dāng)觸發(fā)區(qū)受到刺激時，大腦從而產(chǎn)生了幻肢感。因此，基于傳統(tǒng)病理學(xué)的研究試圖通過用背根神經(jīng)切除術(shù)或脊椎索切開術(shù)（cordotomy）來阻止感覺信息輸入大腦來消除或緩解幻肢感或幻肢痛的做法是無法取得成效的。于是，Ramachandran創(chuàng)造性地設(shè)計了鏡箱（mirror box）裝置來制造視錯覺，讓患者“看到”其幻肢的存在及活動，從而讓視覺反饋和運動指令之間重新建立正確的匹配，而不是輸入加強的運動指令。這種治療幻肢的方法也被稱為“鏡像療法”（mirror therapy）。近十余年來，鏡像療法在治療各個部位幻肢及其引發(fā)的幻肢痛方面得到了廣泛應(yīng)用，并取得了令人矚目的療效［2］。作為“腦中魔鏡”的鏡像神經(jīng)元及其可塑性的發(fā)現(xiàn)，恰恰為鏡像療法的有效性提供了堅實的神經(jīng)康復(fù)機制。

作者：陳巍著。中國社會科學(xué)出版社。本書受浙江省社科聯(lián)省級社會科學(xué)學(xué)術(shù)著作出版資金金額重點資助（2015cb201）中國科學(xué)院唐孝威院士、中山大學(xué)哲學(xué)系“長江學(xué)者”朱菁教授聯(lián)訣作序推薦。

受到上述聯(lián)系的啟發(fā)，我們研究小組通過鏡像神經(jīng)元理論（手動作觀察可以激活鏡像神經(jīng)元系統(tǒng)，包括左半球重要語言中樞和右半球重要空間注意中樞），把手動作觀察訓(xùn)練應(yīng)用于左半球語言中樞（Broca區(qū)、緣上回、Wernicke區(qū)）受損導(dǎo)致的失語癥（aphasia）和右半球空間注意中樞（右頂下小葉、緣上回）損害導(dǎo)致的偏側(cè)忽略癥（hemineglect）的康復(fù)。研究發(fā)現(xiàn)，手動作觀察訓(xùn)練在一周內(nèi)即顯著改善偏側(cè)忽略癥患者的空間注意能力，減輕忽略癥癥狀，三周更加明顯（顯著優(yōu)于作為對照的第二周訓(xùn)練）。功能磁共振成像（fMRI）研究證明，此療效與手動作觀察引起較多的鏡像神經(jīng)元系統(tǒng)包括右頂下小葉、緣上回這些空間注意神經(jīng)環(huán)路的激活和重塑有關(guān)。相關(guān)實驗報告《基于鏡像神經(jīng)元的偏側(cè)忽略癥治療》于2015年發(fā)表在國際頂尖雜志《Nature》子刊《Scientific Reports》上。這是國際上第一篇通過手動作觀察訓(xùn)練改善偏側(cè)忽略癥癥狀并通過fMRI揭示神經(jīng)機制的研究性論文［3］。

《神經(jīng)現(xiàn)象學(xué)》一書的另一大貢獻(xiàn)是將來自認(rèn)知心理學(xué)的新興范式——具身認(rèn)知（embodied cognition）與鏡像神經(jīng)元系統(tǒng)之間建立起了合理且緊密的聯(lián)系。作為最早將具身認(rèn)知領(lǐng)域概念體系引入國內(nèi)學(xué)術(shù)界的學(xué)者之一，陳巍博士近年來一直在積極從事并推介具身認(rèn)知研究。具身認(rèn)知科學(xué)的兩條黃金原理是：（1）人類的心智或認(rèn)知過程會受到身體的影響。（2）人類的抽象概念系統(tǒng)是以身體運動知覺系為基礎(chǔ)發(fā)展形成的［4］。從中不難看出具身認(rèn)知與鏡像神經(jīng)元的功能之間存在著天然聯(lián)系。因此，如何利用具身認(rèn)知的理論框架來推進(jìn)基于鏡像神經(jīng)元系統(tǒng)的腦功能障礙康復(fù)治療將是一項非常值得期待的工作。在這方面，我們課題組已經(jīng)開展的實驗工作（6名正常人和8位腦卒中偏癱患者）也一定程度上證明了動作詞的加工對于運動執(zhí)行的調(diào)控。6名正常人對于具體動詞（上肢動作詞）和抽象動詞進(jìn)行判斷（語義分類）并進(jìn)行按鍵，觀察正確率和反應(yīng)時。結(jié)果兩種動詞的正確率均接近100%，且沒有顯著差異。但對于具體動詞，反應(yīng)時顯著短于抽象動詞（即按鍵更迅速）。而8位腦卒中偏癱患者對于抽象動詞的判斷正確率（81%）顯著低于對于具體動詞的判斷（93%）。

在此基礎(chǔ)上，我們利用鏡像神經(jīng)元系統(tǒng)潛在的可塑性，使用手動作觀察與訓(xùn)練開展了《基于鏡像神經(jīng)元系統(tǒng)的失語癥康復(fù)治療》，發(fā)表在今年10月份的《Frontiers in Psychology》上。該研究發(fā)現(xiàn)，手動作觀察訓(xùn)練對失語癥患者語言功能有明顯改善作用，甚至對于1年、2年以上處于功能平臺期很難恢復(fù)的患者，一周訓(xùn)練即有效，三周訓(xùn)練效果更佳。這讓患者家屬及言語治療師感到驚奇和喜悅！功能磁共振成像（fMRI）研究表明這種療效與手動作觀察引起鏡像神經(jīng)元系統(tǒng)包括左半球重要語言區(qū)的激活從而有利于受損語言網(wǎng)絡(luò)的重塑有關(guān)。手動作觀察與靜態(tài)物體觀察相比，可以激活更為廣泛的鏡像神經(jīng)元系統(tǒng)，包括左半球重要的語言中樞如Broca區(qū)、左角回和緣上回。這些發(fā)現(xiàn)有力地證明了手動作觀察訓(xùn)練能顯著改善失語癥患者的語言功能。其機制可能與手動作觀察激活鏡像神經(jīng)元系統(tǒng)（包括重要語言中樞），從而有利于語言神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)重塑，促進(jìn)語言功能恢復(fù)有關(guān)［5］。這也符合具身認(rèn)知在腦功能障礙上“治身亦可療心”的前沿理念。

最后，《神經(jīng)現(xiàn)象學(xué)》的一大亮點是將現(xiàn)象學(xué)哲學(xué)引入了神經(jīng)科學(xué)研究，這對于腦功能障礙康復(fù)同樣具有不可低估的啟示。早在1912年，德國著名精神病學(xué)家Karl Jaspers發(fā)表了題為“精神病理學(xué)的現(xiàn)象學(xué)取向”的論文。本文與隨后出版的名著《普通精神病理學(xué)》一起對廣義的精神病學(xué)尤其是精神疾病分類學(xué)（psychiatric nosology）的發(fā)展產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響。當(dāng)代美國心理學(xué)會編制的《心理障礙診斷與統(tǒng)計手冊》（DSM）以及世界衛(wèi)生組織制定的國際疾病分類（ICD）標(biāo)準(zhǔn)都受到了Jaspers的影響。Jaspers為當(dāng)代精神病學(xué)開啟了全新的研究范式：精神病學(xué)不應(yīng)被視為一門自然科學(xué)，而必須與人文科學(xué)傳統(tǒng)聯(lián)系起來。精神病學(xué)家要將“描述、說明與理解”有機地結(jié)合在一起。在腦功能障礙康復(fù)上，這一點同樣值得期待。延續(xù)之前的討論，Ramachandran在探索幻肢痛治療方法時，曾經(jīng)受到多位患者的第一人稱報告啟發(fā)。這些患者皆有類似聲稱：“只要我能移動我的幻肢，也許就能幫助我減弱幻肢痛”［6］。上述第一人稱描述堅定了他開發(fā)鏡像療法的信念。在今天的腦功能障礙康復(fù)研究中，的確出現(xiàn)了過于倚重儀器的現(xiàn)象。《神經(jīng)現(xiàn)象學(xué)》切中肯絮地提出，儀器與設(shè)備只不過是檢驗醫(yī)生頭腦中想法的工具而已，方法終究是為想法服務(wù)，而不是顛倒過來。因此，如何借助現(xiàn)象學(xué)之類的描述將傳統(tǒng)的“望聞問切”推向精細(xì)化，并與先進(jìn)的腦與認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)技術(shù)相互砥礪、彼此驗證，將是一條通向未來腦功能康復(fù)研究的新進(jìn)路。

［1］ Rizzolatti G， Fadiga， Gallese V， & Fogassi L. Premotor cortex and the recognition of motor actions［J］. Cognitive Brain Research， 1996， 3： 131-141.

［2］ ［5］ ［6］ 陳巍. 神經(jīng)現(xiàn)象學(xué)：整合腦與意識經(jīng)驗的認(rèn)知科學(xué)哲學(xué)進(jìn)路［M］. 北京： 中國社會科學(xué)出版社， 2016：195， 79， 263.

［3］ Wang W， Zhang X， Ji X， et al. Mirror neuron therapy for hemispatial neglect patients［J］. Scientific Reports，2015， 5： 8664.

［4］ Chen W， Ye Q， Ji X， et al. Mirror neuron system based therapy for aphasia rehabilitation.［J］. Frontiers in Psychology， 2015， 6： 1665.

本研究受國家自然科學(xué)基金面上項目“基于具身認(rèn)知的動作詞句加工對腦卒中運動功能的調(diào)控及動態(tài)腦機制”（81472163）；國家自然科學(xué)基金面上項目“基于鏡像神經(jīng)元系統(tǒng)的失語癥治療作用及超越定位的動態(tài)腦機制”（81171853）資助。