經(jīng)顱直流電刺激對(duì)腦卒中后視覺(jué)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(jué)空間忽略(visuo-spatial neglect，VSN)是指患者通常對(duì)損傷半球?qū)?cè)空間的視覺(jué)刺激注意障礙[1]，根據(jù)參考框架的不同，可表現(xiàn)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(xiàn)為不能注意到損傷灶對(duì)側(cè)空間，而非自身為中心成分表現(xiàn)為不能注意物體的損傷灶對(duì)側(cè)半邊[2]。研究發(fā)現(xiàn)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(jīng)解剖部位不盡相同，但二者也有共同相關(guān)區(qū)域，視覺(jué)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(jié)構(gòu)的損傷有關(guān)，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(guān)，其中頂內(nèi)溝和顳頂聯(lián)合區(qū)的損傷與二者均相關(guān)[3]。基于上述發(fā)現(xiàn)，在利用非侵入性腦刺激技術(shù)對(duì)患者進(jìn)行治療過(guò)程中刺激部位的選擇成為關(guān)鍵。回顧既往研究報(bào)道，后頂葉皮層經(jīng)顱直流電刺激(transcranial direct stimulation，tDCS)能夠改善視覺(jué)空間忽略患者自身為中心行為學(xué)測(cè)試表現(xiàn)[4-5]，也有研究報(bào)道后頂葉皮層經(jīng)顱直流電刺激加速了健康受試者非自身為中心目標(biāo)的搜索[6]，但未見(jiàn)對(duì)視覺(jué)空間忽略患者不同參考框架成分治療效果的報(bào)道。而經(jīng)顱直流電刺激作用靶點(diǎn)的選擇也各有不同，包括后頂葉皮層[7]、初級(jí)運(yùn)動(dòng)皮層[8]，但所關(guān)注的多以自身為中心成分改善情況為主[7,9]。本研究對(duì)右后頂葉皮層經(jīng)顱直流電刺激在視覺(jué)空間忽略兩種不同參考框架成分方面的影響進(jìn)行觀察，并進(jìn)一步探討其恢復(fù)機(jī)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(cè)腦卒中后左側(cè)視覺(jué)空間忽略患者20例，符合李心天(1983年)提出的《中國(guó)人的利手分類標(biāo)準(zhǔn)》中的右利手標(biāo)準(zhǔn)[10]，納入標(biāo)準(zhǔn)：年齡30～78歲，經(jīng)頭顱MRI或CT證實(shí)為右側(cè)半球腦卒中；經(jīng)行為學(xué)測(cè)試確定為左側(cè)視覺(jué)空間忽略；有能力完成研究所涉及的康復(fù)評(píng)定及治療；患者或家屬對(duì)本研究知情，并簽署知情同意書(shū)。排除標(biāo)準(zhǔn)：病情不穩(wěn)定，出現(xiàn)新發(fā)腦梗死、腦出血；存在癲癇、顱內(nèi)高壓、嚴(yán)重心肺疾病、嚴(yán)重軀體疾病、嚴(yán)重消耗性疾病；存在意識(shí)障礙、失語(yǔ)、理解障礙、偏盲、嚴(yán)重聽(tīng)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(yáng)性；局部皮膚損傷或炎癥者。利用隨機(jī)數(shù)表法將20例患者分為觀察組和對(duì)照組各10例，2組患者一般資料比較差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，見(jiàn)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(guī)康復(fù)治療，觀察組加用經(jīng)顱直流電刺激治療。常規(guī)康復(fù)治療為偏癱側(cè)肢體功能訓(xùn)練、手功能訓(xùn)練、平衡功能訓(xùn)練、日常生活動(dòng)作訓(xùn)練等，每次30min。常規(guī)康復(fù)治療：在患者作業(yè)治療中，利用鏡像裝置，先觀察健側(cè)肢體活動(dòng),患側(cè)肢體再進(jìn)行模擬和再學(xué)習(xí)，在運(yùn)動(dòng)治療中利用等身鏡幫助患者觀察自身肢體運(yùn)動(dòng)和姿勢(shì)控制情況，并進(jìn)行動(dòng)作調(diào)整；在撿木釘、將木釘插入木釘板等訓(xùn)練過(guò)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(jué)搜索和患側(cè)肢體跨越軀干中線活動(dòng)相關(guān)功能訓(xùn)練。以上治療每天2次，每周治療5d，共治療2周。經(jīng)顱直流電刺激：采用ZN8020型智能刺激器(四川省智能電子實(shí)業(yè)公司，成都)對(duì)患者進(jìn)行經(jīng)顱直流電刺激，2片電極片(5.8cm×4.5cm)的陽(yáng)極放置于右側(cè)后頂葉皮層(對(duì)應(yīng)國(guó)際腦電圖10-20導(dǎo)聯(lián)系統(tǒng)中的P4點(diǎn))，參考電極放置于對(duì)側(cè)眶上區(qū)，電流強(qiáng)度1mA，持續(xù)時(shí)間20min，每天1次，每周治療5d，共治療2周。

1.3 評(píng)定標(biāo)準(zhǔn) 治療前及治療2周后委托一名經(jīng)過(guò)評(píng)估操作培訓(xùn)且對(duì)患者分組不知情的醫(yī)師對(duì)2組患者進(jìn)行以下評(píng)定。①自身為中心參考框架成分采用線段二等分評(píng)價(jià)：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(diǎn)位于紙張的中線上。要求患者判斷出線段的左、右端點(diǎn)及中點(diǎn)。測(cè)量主觀標(biāo)記中點(diǎn)與客觀實(shí)際中點(diǎn)之間的距離，表示為R，若主觀中點(diǎn)位于客觀中點(diǎn)右側(cè)，R為正值，位于左側(cè)，R為負(fù)值；每條線段的長(zhǎng)度表示為L(zhǎng)。患者嚴(yán)重程度用[R/(L/2)]×100%表示，再乘以10轉(zhuǎn)化為10分制[11-12]，數(shù)越高，說(shuō)明功能障礙程度越嚴(yán)重。②非自身為中心參考框架成分采用缺口探查評(píng)價(jià)：在A4尺寸白紙上隨機(jī)散在分布30個(gè)直徑15mm的圓圈。完整的、左側(cè)缺口、右側(cè)缺口的圓圈分別有10個(gè)，紙張中線兩側(cè)各半。要求患者用錯(cuò)號(hào)(×)標(biāo)記有缺口的圓圈，用對(duì)號(hào)(√)標(biāo)記完整的圓圈，并要求盡快完成測(cè)試且不遺漏。計(jì)數(shù)紙張中帶有左側(cè)缺口的圓標(biāo)記錯(cuò)誤的數(shù)目，每錯(cuò)誤標(biāo)記1個(gè)計(jì)1分，表示左側(cè)非自身為中心成分得分[12-15]，得分越高，說(shuō)明功能障礙程度越嚴(yán)重。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 應(yīng)用SPSS 22.2軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析處理，對(duì)符合正態(tài)分布(單樣本Kolmogorov-Smirnov 檢驗(yàn))的計(jì)量資料采用t檢驗(yàn)，組內(nèi)均數(shù)比較采用配對(duì)樣本t檢驗(yàn)，組間均數(shù)比較采用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)；不符合正態(tài)分布的數(shù)據(jù)采用非參數(shù)檢驗(yàn)，組間比較采用Mann-Whitney U檢驗(yàn)，組內(nèi)比較采用Wilcoxon秩和檢驗(yàn)，以P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

治療前2組線段二等分偏側(cè)化評(píng)分和左側(cè)缺口圓標(biāo)記錯(cuò)誤評(píng)分差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。治療2周后，觀察組線段二等分偏側(cè)化評(píng)分和左側(cè)缺口圓標(biāo)記錯(cuò)誤評(píng)分治療前后差值和治療后與對(duì)照組差值比較差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(均P<0.05)，但對(duì)照組以上評(píng)分治療前后差值比較均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，見(jiàn)表2，3。

表2 2組治療前后線段二等分評(píng)分比較 分，

3 討論

視覺(jué)空間忽略患者的自身為中心參考框架成分通常表現(xiàn)為難以對(duì)來(lái)自病灶對(duì)側(cè)空間內(nèi)的刺激做出反應(yīng)，而非自身為中心參考框架下成分則通常表現(xiàn)為忽略了物體的病灶對(duì)側(cè)部分(不論該物品的實(shí)際中線在空間中的位置)[16]。空間編碼系統(tǒng)由背側(cè)視覺(jué)通路(“where”通路)和腹側(cè)視覺(jué)通路(“what”通路)組成[17]。視覺(jué)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(jīng)損傷部位，也有共同相關(guān)的部位，頂內(nèi)溝和顳頂聯(lián)合區(qū)部位的損傷則與二者都相關(guān)，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(zhì)損傷有關(guān)[3]。

表3 2組治療前后左側(cè)缺口圓標(biāo)記錯(cuò)誤評(píng)分比較 M(P25，P75)

本研究中線段二等分任務(wù)中水平線段垂直于紙張中線居中分布，考察了視覺(jué)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(diǎn)朝向右側(cè)偏離客觀中點(diǎn)，反映了視覺(jué)空間忽略基于自身為中心參考框架下的視覺(jué)空間感知覺(jué)成分障礙[11]。本研結(jié)果提示觀察組線段二等分評(píng)分有改善，而對(duì)照組評(píng)分較治療前未見(jiàn)減低。這種視覺(jué)空間感知覺(jué)成分使患者具備將注意力轉(zhuǎn)移至損傷對(duì)側(cè)或在眼動(dòng)、時(shí)間改變過(guò)程中維持穩(wěn)定的位置表征，與這一功能有關(guān)的皮層位于右側(cè)頂下小葉近緣上回處(Brodmann40區(qū))，與之相關(guān)的白質(zhì)纖維成分主要涉及頂葉后部纖維，并且向前向顳頂聯(lián)合區(qū)附近的上縱束(上縱束2和3)以及后部半球間胼胝體聯(lián)系纖維延伸。本研究中所選擇的刺激位點(diǎn)為后頂葉皮層[18]，與視覺(jué)空間感知覺(jué)成分相關(guān)，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(jìn)了自身為中心參考框架下視覺(jué)空間感知覺(jué)成分障礙的改善。

缺口探查測(cè)試中，對(duì)左側(cè)缺口圓判斷錯(cuò)誤(通常誤判為完整圓圈)是視覺(jué)空間忽略非自身為中心框架成分的表現(xiàn)[15]，前人研究認(rèn)為，非自身為中心框架成分障礙與顳上回、顳中回后側(cè)部損傷有關(guān)[3, 19]；另有研究提出海馬旁回、扣帶區(qū)、以及特定的頂葉亞區(qū)(如楔前葉)與非自我為中心表征有關(guān)[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?fù)p傷與非自我為中心成分相關(guān)[21]。電場(chǎng)建模分析表明，經(jīng)顱直流電刺激的調(diào)節(jié)作用并不僅局限于刺激靶點(diǎn)，而是相對(duì)“彌散”的，后頂葉經(jīng)顱直流電刺激最強(qiáng)電流區(qū)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(fā)現(xiàn)，經(jīng)顱直流電刺激能夠引起刺激部位相關(guān)功能區(qū)域的腦血流改變，反映了其對(duì)電刺激靶點(diǎn)腦區(qū)相關(guān)腦網(wǎng)絡(luò)區(qū)域的腦活動(dòng)存在調(diào)節(jié)作用[22]。功能磁共振研究發(fā)現(xiàn)，經(jīng)顱直流電刺激能夠改變刺激部位的鄰近和遠(yuǎn)隔腦區(qū)的靜息態(tài)網(wǎng)絡(luò)活動(dòng)，頂葉皮層陽(yáng)極經(jīng)顱直流電刺激可增加包括丘腦、額葉、頂葉和枕葉等區(qū)域的靜息態(tài)網(wǎng)絡(luò)活動(dòng)[23]。經(jīng)顱直流電刺激可增加大腦區(qū)域之間的功能連接，并通過(guò)影響功能性子網(wǎng)絡(luò)的競(jìng)爭(zhēng)性相互作用達(dá)到改變大腦活動(dòng)的作用。經(jīng)顱磁刺激-腦電圖(transcranial magnetic stimulation-electroencephalogram，TMS-EEG)研究也發(fā)現(xiàn)，陽(yáng)極經(jīng)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(jīng)顱直流電刺激的影響是能夠傳遞到刺激部位遠(yuǎn)隔的皮層區(qū)域和對(duì)側(cè)半球[24]。磁共振波普研究和靜息態(tài)功能性磁共振研究發(fā)現(xiàn)tDCS可能是通過(guò)調(diào)節(jié)γ-氨基丁酸水平進(jìn)而增進(jìn)神經(jīng)可塑性和腦網(wǎng)絡(luò)功能連接[25]。因此，本研究中陽(yáng)極經(jīng)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(jué)空間忽略自身為中心框架成分，還改善了關(guān)鍵功能區(qū)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(yáng)極經(jīng)顱直流電刺激靶向刺激右側(cè)后頂葉皮層(損傷側(cè))，觀察其對(duì)右側(cè)腦卒中后視覺(jué)空間忽略患者不同參考框架下成分的影響。研究結(jié)果表明，觀察組兩項(xiàng)觀察成分較治療前均改善，而對(duì)照組治療前后評(píng)分無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，但在個(gè)體水平對(duì)照組部分患者紙筆測(cè)驗(yàn)得分在常規(guī)治療后有所改善，部分患者未見(jiàn)改善，考慮可能有關(guān)因素有：部分患者卒中后表現(xiàn)為治療抵抗性的視覺(jué)空間忽略，以及患者們對(duì)不同治療方法的反應(yīng)存在個(gè)體間差異[26-27]。在未來(lái)的臨床工作中可增加觀察樣本量、延長(zhǎng)研究觀察時(shí)間，篩選治療抵抗性視覺(jué)空間忽略患者，探尋對(duì)其有效的治療方法。由于樣本量有限，本研究未能進(jìn)一步分析損傷部位、損傷灶大小、病程等因素對(duì)經(jīng)顱直流電刺激作用效果的影響，在今后的工作中可進(jìn)一步擴(kuò)大樣本量，證實(shí)經(jīng)顱直流電刺激改善視覺(jué)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(jīng)顱直流電刺激調(diào)節(jié)技術(shù)與神經(jīng)電生理學(xué)、神經(jīng)影像學(xué)、功能影像學(xué)等研究手段聯(lián)合應(yīng)用，能更好地揭示經(jīng)顱直流電刺激治療效應(yīng)以及視覺(jué)空間忽略患者功能恢復(fù)的神經(jīng)機(jī)制，為經(jīng)顱直流電刺激作為視覺(jué)空間忽略的有效康復(fù)手段提供更可靠的理論依據(jù)。