經顱直流電刺激對腦卒中后視覺空間忽略不同參考框架成分的影響

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對側空間的視覺刺激注意障礙[1]，根據參考框架的不同，可表現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為不能注意到損傷灶對側空間，而非自身為中心成分表現為不能注意物體的損傷灶對側半邊[2]。研究發現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解剖部位不盡相同，但二者也有共同相關區域，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構的損傷有關，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，其中頂內溝和顳頂聯合區的損傷與二者均相關[3]。基于上述發現，在利用非侵入性腦刺激技術對患者進行治療過程中刺激部位的選擇成為關鍵。回顧既往研究報道，后頂葉皮層經顱直流電刺激(transcranial direct stimulation，tDCS)能夠改善視覺空間忽略患者自身為中心行為學測試表現[4-5]，也有研究報道后頂葉皮層經顱直流電刺激加速了健康受試者非自身為中心目標的搜索[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行觀察，并進一步探討其恢復機制。

1 資料與方法

1.1 一般資料 研究納入本科室2016年1月～2017年1月收住院的右側腦卒中后左側視覺空間忽略患者20例，符合李心天(1983年)提出的《中國人的利手分類標準》中的右利手標準[10]，納入標準：年齡30～78歲，經頭顱MRI或CT證實為右側半球腦卒中；經行為學測試確定為左側視覺空間忽略；有能力完成研究所涉及的康復評定及治療；患者或家屬對本研究知情，并簽署知情同意書。排除標準：病情不穩定，出現新發腦梗死、腦出血；存在癲癇、顱內高壓、嚴重心肺疾病、嚴重軀體疾病、嚴重消耗性疾病；存在意識障礙、失語、理解障礙、偏盲、嚴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。利用隨機數表法將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計學意義，見表1。

表1 2組患者一般資料比較

1.2 方法 2組均采用常規康復治療，觀察組加用經顱直流電刺激治療。常規康復治療為偏癱側肢體功能訓練、手功能訓練、平衡功能訓練、日常生活動作訓練等，每次30min。常規康復治療：在患者作業治療中，利用鏡像裝置，先觀察健側肢體活動,患側肢體再進行模擬和再學習，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，并進行動作調整；在撿木釘、將木釘插入木釘板等訓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肢體跨越軀干中線活動相關功能訓練。以上治療每天2次，每周治療5d，共治療2周。經顱直流電刺激：采用ZN8020型智能刺激器(四川省智能電子實業公司，成都)對患者進行經顱直流電刺激，2片電極片(5.8cm×4.5cm)的陽極放置于右側后頂葉皮層(對應國際腦電圖10-20導聯系統中的P4點)，參考電極放置于對側眶上區，電流強度1mA，持續時間20min，每天1次，每周治療5d，共治療2周。

1.3 評定標準 治療前及治療2周后委托一名經過評估操作培訓且對患者分組不知情的醫師對2組患者進行以下評定。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，R為正值，位于左側，R為負值；每條線段的長度表示為L。患者嚴重程度用[R/(L/2)]×100%表示，再乘以10轉化為10分制[11-12]，數越高，說明功能障礙程度越嚴重。②非自身為中心參考框架成分采用缺口探查評價：在A4尺寸白紙上隨機散在分布30個直徑15mm的圓圈。完整的、左側缺口、右側缺口的圓圈分別有10個，紙張中線兩側各半。要求患者用錯號(×)標記有缺口的圓圈，用對號(√)標記完整的圓圈，并要求盡快完成測試且不遺漏。計數紙張中帶有左側缺口的圓標記錯誤的數目，每錯誤標記1個計1分，表示左側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重。

1.4 統計學方法 應用SPSS 22.2軟件對數據進行統計學分析處理，對符合正態分布(單樣本Kolmogorov-Smirnov 檢驗)的計量資料采用t檢驗，組內均數比較采用配對樣本t檢驗，組間均數比較采用獨立樣本t檢驗；不符合正態分布的數據采用非參數檢驗，組間比較采用Mann-Whitney U檢驗，組內比較采用Wilcoxon秩和檢驗，以P<0.05為差異有統計學意義。

2 結果

治療前2組線段二等分偏側化評分和左側缺口圓標記錯誤評分差異均無統計學意義。治療2周后，觀察組線段二等分偏側化評分和左側缺口圓標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計學意義(均P<0.05)，但對照組以上評分治療前后差值比較均無統計學意義，見表2，3。

表2 2組治療前后線段二等分評分比較 分，

3 討論

視覺空間忽略患者的自身為中心參考框架成分通常表現為難以對來自病灶對側空間內的刺激做出反應，而非自身為中心參考框架下成分則通常表現為忽略了物體的病灶對側部分(不論該物品的實際中線在空間中的位置)[16]。空間編碼系統由背側視覺通路(“where”通路)和腹側視覺通路(“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損傷部位，也有共同相關的部位，頂內溝和顳頂聯合區部位的損傷則與二者都相關，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損傷有關[3]。

表3 2組治療前后左側缺口圓標記錯誤評分比較 M(P25，P75)

本研究中線段二等分任務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移至損傷對側或在眼動、時間改變過程中維持穩定的位置表征，與這一功能有關的皮層位于右側頂下小葉近緣上回處(Brodmann40區)，與之相關的白質纖維成分主要涉及頂葉后部纖維，并且向前向顳頂聯合區附近的上縱束(上縱束2和3)以及后部半球間胼胝體聯系纖維延伸。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，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[15]，前人研究認為，非自身為中心框架成分障礙與顳上回、顳中回后側部損傷有關[3, 19]；另有研究提出海馬旁回、扣帶區、以及特定的頂葉亞區(如楔前葉)與非自我為中心表征有關[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損傷與非自我為中心成分相關[21]。電場建模分析表明，經顱直流電刺激的調節作用并不僅局限于刺激靶點，而是相對“彌散”的，后頂葉經顱直流電刺激最強電流區域指向后頂葉皮層、上頂葉皮層和位于電極片下方的顳上回和顳中回后部[14]。磁共振成像研究發現，經顱直流電刺激能夠引起刺激部位相關功能區域的腦血流改變，反映了其對電刺激靶點腦區相關腦網絡區域的腦活動存在調節作用[22]。功能磁共振研究發現，經顱直流電刺激能夠改變刺激部位的鄰近和遠隔腦區的靜息態網絡活動，頂葉皮層陽極經顱直流電刺激可增加包括丘腦、額葉、頂葉和枕葉等區域的靜息態網絡活動[23]。經顱直流電刺激可增加大腦區域之間的功能連接，并通過影響功能性子網絡的競爭性相互作用達到改變大腦活動的作用。經顱磁刺激-腦電圖(transcranial magnetic stimulation-electroencephalogram，TMS-EEG)研究也發現，陽極經顱直流電刺激作用于右后頂葉皮層，能夠增加皮層興奮性，且經顱直流電刺激的影響是能夠傳遞到刺激部位遠隔的皮層區域和對側半球[24]。磁共振波普研究和靜息態功能性磁共振研究發現tDCS可能是通過調節γ-氨基丁酸水平進而增進神經可塑性和腦網絡功能連接[25]。因此，本研究中陽極經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，還改善了關鍵功能區非右后頂葉皮層的非自身為中心框架成分是有證可循的。

本研究采用陽極經顱直流電刺激靶向刺激右側后頂葉皮層(損傷側)，觀察其對右側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計學差異，但在個體水平對照組部分患者紙筆測驗得分在常規治療后有所改善，部分患者未見改善，考慮可能有關因素有：部分患者卒中后表現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，本研究未能進一步分析損傷部位、損傷灶大小、病程等因素對經顱直流電刺激作用效果的影響，在今后的工作中可進一步擴大樣本量，證實經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。經顱直流電刺激調節技術與神經電生理學、神經影像學、功能影像學等研究手段聯合應用，能更好地揭示經顱直流電刺激治療效應以及視覺空間忽略患者功能恢復的神經機制，為經顱直流電刺激作為視覺空間忽略的有效康復手段提供更可靠的理論依據。