基底神經節與血管性認知功能障礙的相關性研究進展▲

張家歡 方 興 徐秋鳳

(1 廣西中醫藥大學研究生院，廣西南寧市 530011；2 廣西中醫藥大學附屬瑞康醫院神經內科二區，廣西南寧市 530011)

【提要】 基底神經節與認知功能的關系，尤其是與血管性認知功能障礙的關系，成為了近年的研究熱點。本文將從基底神經節的結構和認知環路、基底神經節病變及其繼發的血管性認知功能障礙等方面，對基底神經節與血管性認知功能障礙的相關性進行綜述，以期為診斷和治療血管性認知功能障礙提供參考。

血管性認知功能障礙(vascular cognitive impairment，VCI)的內涵廣泛，不僅包括血管性癡呆，還包括混合性癡呆和無癡呆的血管性認知功能障礙[1]。VCI作為一組干預價值很大的臨床綜合征，一直是神經內科領域的研究熱點。但是該病的診斷一直都是臨床的難點，且該病的預防和治療仍是目前有待解決的問題。既往有大量研究探討了與基底神經節(簡稱基底節)損傷相關的運動缺陷對運動控制的影響[2-3]，而近期國內外的研究表明，基底節血管病變的損害不僅涉及軀體的生理功能，還可繼發認知功能障礙[4-5]，這為基底節在認知功能中的作用研究提供了一定的依據。本文對基底節與VCI的相關性研究進展進行綜述，以期為臨床診斷和治療VCI提供參考。

1 基底節結構與認知功能的關系

基底節位于間腦，由5個皮質下核團組成：尾狀核、殼核、蒼白球、黑質和丘腦底核。其中尾狀核、殼核和丘腦底核是基底節的輸入結構，而輸出結構包括蒼白球內段、蒼白球腹側和黑質網狀部[6]。基底節作為重要的信息環路，其作用是接收來自大腦皮層的信息并將加工后的信息通過丘腦投射回大腦皮層。大腦皮層是基底節信息的主要傳入來源，基底節的神經節在相關通路的作用下可以與整個大腦皮層形成廣泛聯系[7]。由此可見，基底節的神經節發生病變后，相應的大腦皮層網絡連接也被破壞，進而影響認知功能。臨床研究也表明，個別皮質-基底神經節-丘腦皮質環路的功能障礙與認知功能障礙有密切關系[8]。皮質-紋狀體(包括尾狀核、殼核)回路調節特定認知功能的觀點,已在非人類靈長類動物和嚙齒類動物基底節疾病模型中得到了驗證。例如，有學者在大鼠[9]和猴子[7]中發現，其小腦通過丘腦向紋狀體發出強烈的雙突觸投射，并通過反向研究證明基底節通過橋核向小腦皮質發送雙突觸投射。還有學者將1型單純皰疹病毒注射到獼猴背外側前額葉皮質以確定其軸突擴散或連接的情況[10]，證實了皮層-紋狀體-丘腦皮質環路具有認知功能而不是運動功能。對經過訓練的猴子進行的生理學研究也證實了基底節不僅涉及運動功能，還與高級認知功能密切相關[6]。人類的認知功能包括注意力、計算力、記憶力、執行能力、時間空間定向力、語言理解能力與表達能力等，是大腦的一種高級功能。研究顯示，在基底節中，殼核的激活與大腦的工作記憶(維持和操縱信息)有關，而尾狀核頭部的活動水平則與執行過程(例如計劃和定勢轉移)有關[11]。上述研究均表明基底節與認知功能密切相關。

2 基底節病變與VCI的相關性

2.1 基底節出血 在所有類型的腦出血中，基底節出血最為常見，且病情非常嚴重，具有較高的病死率，預后一般較差。VCI是腦出血患者的一種常見臨床后遺癥。研究顯示，腦出血是認知功能障礙的一個獨立影響因素，腦出血后發生認知功能障礙的概率與年齡、血壓、病灶處血腫的體積呈正相關[12]。基底節出血可以對大腦皮層下的前電路產生直接影響，阻礙額葉和頂葉皮質信號下傳，從而導致認知功能障礙，嚴重影響語言、記憶和執行功能[13]。特別是出血部位位于尾狀核、殼核和蒼白球時，可以表現出廣泛的行為障礙、認知功能障礙和情緒異常[14]。特別值得注意的是，基底節微出血與整體認知功能障礙高度相關[15]，且這種相關性獨立于其他位置的腦微出血，主要與視空間功能、執行功能、記憶力降低有關[13,16]。

2.2 基底節梗死 基底節內囊區梗死的發生率極高[17]。金世娟[18]發現，基底節梗死后極易發生認知功能障礙，且以視空間/執行功能、語言能力、記憶及抽象思維能力、注意力的損害表現為主。與右側基底節內囊區梗死比較，左側基底節內囊區梗死所致的認知功能障礙的發生率更高，程度更嚴重。梗死體積也與認知功能障礙發生率呈正相關[19]。孟全華[20]還發現基底節梗死后可出現面孔情緒識別障礙，以“厭”“驚”情緒面孔認知受損為主，且受注意力功能的影響。由于信息提取障礙與皮層下功能障礙有關[21]，視覺延遲記憶可能是基底節梗死后最容易受到影響的認知領域[22]。基底節腔隙性梗死所引起的認知功能障礙是腦小血管疾病中常見的VCI類型之一。該病起病隱匿，隨著病情發展，患者逐漸出現注意力不集中、記憶力下降、反應遲鈍等認知功能障礙。蔄紅好等[23]發現基底節腔隙性梗死也會對神經功能造成嚴重影響，起病時神經功能損害尚輕，發病3～5 d后病情逐漸進展至高峰期，錯過了溶栓時機，即使及時給予靜脈溶栓治療，效果也不盡人意。

2.3 腦白質病變 腦白質病變又稱腦白質高信號(white matter hyperintensity，WMH)或腦白質疏松，主要的病理表現為腦白質完整性破壞或脫髓鞘變化[24]，其發生原因與缺血密切相關[25]。研究發現，超過一半的血管性癡呆患者都存在腦白質病變，隨著對神經影像學和神經病理學研究的深入，發現腦缺血導致的白質損傷與髓鞘脫失有關，是VCI的重要病理機制[26]。有研究證實，基底節的白質微結構可能反映了自身與其他大腦區域的聯系程度，并且與認知功能的個體差異有著密切聯系[27]。腦白質病變可以擾亂與認知功能相關的正常腦電圖連貫模式[28]，其神經纖維束發生病理改變后，皮質神經元之間的信息傳遞受阻，使得各功能區的聯系中斷，引發認知功能下降。WMH主要反映腦小血管的脫髓鞘和軸突丟失情況[29]，是腦小血管疾病的神經影像學標記物。基底節的WMH程度與VCI的發生率呈正相關[30-31]。WMH與記憶力、注意力、執行功能和整體認知能力的關系更密切[32]。在不同分級的WMH患者之間，語言、視空間與執行功能、抽象功能、信息加工處理速度、延遲回憶等方面的認知功能受損程度存在差異[33]。一項評估不同基底節亞型的白質病變的研究顯示[34]，皮質下輕度VCI患者的白質病變在尾狀區更明顯，患者執行能力和即時回憶能力明顯下降，證實了腦血管相關結構異常、基底節回路完整性破壞和情景記憶障礙之間存在聯系。

2.4 基底節血管周圍間隙異常 血管周圍間隙是腦內穿支動脈周圍的潛在腔隙，腦代謝產物的清除可在此間隙內進行[35]。研究表明，基底節血管周圍間隙擴大的程度與患者蒙特利爾認識量表總分、視空間與執行能力、注意力、語言能力、定向能力均呈負相關，其中與蒙特利爾認識量表總分、定向能力的相關性較強[36]。既往研究表明，校正年齡后，基底節血管周圍間隙對殼核信息處理速度有顯著影響[37]，這可能與額下皮質環路(包括膽堿能白質纖維)的彌漫性中斷和遠距離連接減少有關[38]。血管周圍間隙常見于基底節和半卵圓中心區。Park等[39]發現，相較于半卵圓中心區血管周圍間隙，基底節的血管周圍間隙的異常程度與患者的認知功能下降獨立相關。多項研究發現，血管周圍間隙異常與腦血管疾病的腦小血管病變、認知功能障礙有關[40-41]。Banerjee等[42]對110例阿爾茨海默病患者和116例皮層下血管性認知損害患者進行分析，發現半卵圓中心區的血管周圍間隙與阿爾茨海默病獨立相關，而基底節的血管周圍間隙與皮質下血管性認知損害相關，這或許有助于兩種疾病的臨床鑒別診斷。

3 小 結

基底節病變在VCI中的重要性已得到了行為神經學和基礎神經學的研究證實，尤其是尾狀核和殼核的病變。基底節血管病變時應高度警惕VCI的發生，且不同的血管病變引起的認知功能障礙特點存在一定的差異，這可為臨床診斷及預防VCI提供一定的參考價值。臨床上應對基底節病變患者進行早期監測、早期診斷、早期治療，從而最大限度地促進其康復，減輕患者及其家庭的負擔。而針對基底節病變的治療是否可以逆轉或者改善VCI患者的認知功能，還需要進一步的研究。此外，今后應致力于研究可能有助于提高認知功能的其他大腦區域，分析其微結構的改變對VCI的影響，從而提高早期診斷VCI的敏感性和準確率，從而提高VCI的治療效果和患者的生活質量。