经颅直流电刺激对脑卒中后视觉空间忽略不同参考框架成分的影响

姜春静，单桂香，张大华，程亦男，宋为群

视觉空间忽略(visuo-spatial neglect，VSN)是指患者通常对损伤半球对侧空间的视觉刺激注意障碍[1]，根据参考框架的不同，可表现为自身为中心参考框架(即基于空间)和非自身为中心参考框架(即基于物体)的忽略成分，自身为中心成分表现为不能注意到损伤灶对侧空间，而非自身为中心成分表现为不能注意物体的损伤灶对侧半边[2]。研究发现自身为中心和非自身为中心参考框架下的空间加工的神经解剖部位不尽相同，但二者也有共同相关区域，视觉空间忽略的自身为中心成分与额中回、中央后回、缘上回、颞上回等更靠前的皮层和皮层下结构的损伤有关，而非自身为中心成分与后部颞上沟、角回、颞中回和枕中回等后部皮层损伤有关，其中顶内沟和颞顶联合区的损伤与二者均相关[3]。基于上述发现，在利用非侵入性脑刺激技术对患者进行治疗过程中刺激部位的选择成为关键。回顾既往研究报道，后顶叶皮层经颅直流电刺激(transcranial direct stimulation，tDCS)能够改善视觉空间忽略患者自身为中心行为学测试表现[4-5]，也有研究报道后顶叶皮层经颅直流电刺激加速了健康受试者非自身为中心目标的搜索[6]，但未见对视觉空间忽略患者不同参考框架成分治疗效果的报道。而经颅直流电刺激作用靶点的选择也各有不同，包括后顶叶皮层[7]、初级运动皮层[8]，但所关注的多以自身为中心成分改善情况为主[7,9]。本研究对右后顶叶皮层经颅直流电刺激在视觉空间忽略两种不同参考框架成分方面的影响进行观察，并进一步探讨其恢复机制。

1 资料与方法

1.1 一般资料 研究纳入本科室2016年1月～2017年1月收住院的右侧脑卒中后左侧视觉空间忽略患者20例，符合李心天(1983年)提出的《中国人的利手分类标准》中的右利手标准[10]，纳入标准：年龄30～78岁，经头颅MRI或CT证实为右侧半球脑卒中；经行为学测试确定为左侧视觉空间忽略；有能力完成研究所涉及的康复评定及治疗；患者或家属对本研究知情，并签署知情同意书。排除标准：病情不稳定，出现新发脑梗死、脑出血；存在癫痫、颅内高压、严重心肺疾病、严重躯体疾病、严重消耗性疾病；存在意识障碍、失语、理解障碍、偏盲、严重听力下降等不能配合检查的情况；酒精、药物及毒品滥用史，抑郁、精神分裂等精神疾病史阳性；局部皮肤损伤或炎症者。利用随机数表法将20例患者分为观察组和对照组各10例，2组患者一般资料比较差异均无统计学意义，见表1。

表1 2组患者一般资料比较

1.2 方法 2组均采用常规康复治疗，观察组加用经颅直流电刺激治疗。常规康复治疗为偏瘫侧肢体功能训练、手功能训练、平衡功能训练、日常生活动作训练等，每次30min。常规康复治疗：在患者作业治疗中，利用镜像装置，先观察健侧肢体活动,患侧肢体再进行模拟和再学习，在运动治疗中利用等身镜帮助患者观察自身肢体运动和姿势控制情况，并进行动作调整；在捡木钉、将木钉插入木钉板等训练过程中将木钉板放置于患者躯干中线居中、居左、居右等位置，增加视觉搜索和患侧肢体跨越躯干中线活动相关功能训练。以上治疗每天2次，每周治疗5d，共治疗2周。经颅直流电刺激：采用ZN8020型智能刺激器(四川省智能电子实业公司，成都)对患者进行经颅直流电刺激，2片电极片(5.8cm×4.5cm)的阳极放置于右侧后顶叶皮层(对应国际脑电图10-20导联系统中的P4点)，参考电极放置于对侧眶上区，电流强度1mA，持续时间20min，每天1次，每周治疗5d，共治疗2周。

1.3 评定标准 治疗前及治疗2周后委托一名经过评估操作培训且对患者分组不知情的医师对2组患者进行以下评定。①自身为中心参考框架成分采用线段二等分评价：在A4尺寸的白纸上居中分布的5条等距离平行线段，每条线段的中点位于纸张的中线上。要求患者判断出线段的左、右端点及中点。测量主观标记中点与客观实际中点之间的距离，表示为R，若主观中点位于客观中点右侧，R为正值，位于左侧，R为负值；每条线段的长度表示为L。患者严重程度用[R/(L/2)]×100%表示，再乘以10转化为10分制[11-12]，数越高，说明功能障碍程度越严重。②非自身为中心参考框架成分采用缺口探查评价：在A4尺寸白纸上随机散在分布30个直径15mm的圆圈。完整的、左侧缺口、右侧缺口的圆圈分别有10个，纸张中线两侧各半。要求患者用错号(×)标记有缺口的圆圈，用对号(√)标记完整的圆圈，并要求尽快完成测试且不遗漏。计数纸张中带有左侧缺口的圆标记错误的数目，每错误标记1个计1分，表示左侧非自身为中心成分得分[12-15]，得分越高，说明功能障碍程度越严重。

1.4 统计学方法 应用SPSS 22.2软件对数据进行统计学分析处理，对符合正态分布(单样本Kolmogorov-Smirnov 检验)的计量资料采用t检验，组内均数比较采用配对样本t检验，组间均数比较采用独立样本t检验；不符合正态分布的数据采用非参数检验，组间比较采用Mann-Whitney U检验，组内比较采用Wilcoxon秩和检验，以P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

治疗前2组线段二等分偏侧化评分和左侧缺口圆标记错误评分差异均无统计学意义。治疗2周后，观察组线段二等分偏侧化评分和左侧缺口圆标记错误评分治疗前后差值和治疗后与对照组差值比较差异均有统计学意义(均P<0.05)，但对照组以上评分治疗前后差值比较均无统计学意义，见表2，3。

表2 2组治疗前后线段二等分评分比较 分，

3 讨论

视觉空间忽略患者的自身为中心参考框架成分通常表现为难以对来自病灶对侧空间内的刺激做出反应，而非自身为中心参考框架下成分则通常表现为忽略了物体的病灶对侧部分(不论该物品的实际中线在空间中的位置)[16]。空间编码系统由背侧视觉通路(“where”通路)和腹侧视觉通路(“what”通路)组成[17]。视觉空间忽略的自身为中心和非自身为中心参考框架成分有不同的神经损伤部位，也有共同相关的部位，顶内沟和颞顶联合区部位的损伤则与二者都相关，重要的是，二者均与上纵束、上额枕束、下纵束、下额枕束、丘脑投射和放射冠等白质损伤有关[3]。

表3 2组治疗前后左侧缺口圆标记错误评分比较 M(P25，P75)

本研究中线段二等分任务中水平线段垂直于纸张中线居中分布，考察了视觉空间忽略患者以自身为中心参考框架下空间偏移情况，线段二等分主观中点朝向右侧偏离客观中点，反映了视觉空间忽略基于自身为中心参考框架下的视觉空间感知觉成分障碍[11]。本研结果提示观察组线段二等分评分有改善，而对照组评分较治疗前未见减低。这种视觉空间感知觉成分使患者具备将注意力转移至损伤对侧或在眼动、时间改变过程中维持稳定的位置表征，与这一功能有关的皮层位于右侧顶下小叶近缘上回处(Brodmann40区)，与之相关的白质纤维成分主要涉及顶叶后部纤维，并且向前向颞顶联合区附近的上纵束(上纵束2和3)以及后部半球间胼胝体联系纤维延伸。本研究中所选择的刺激位点为后顶叶皮层[18]，与视觉空间感知觉成分相关，并在一定程度上影响皮层-皮层下连接，故可能在一定程度上促进了自身为中心参考框架下视觉空间感知觉成分障碍的改善。

缺口探查测试中，对左侧缺口圆判断错误(通常误判为完整圆圈)是视觉空间忽略非自身为中心框架成分的表现[15]，前人研究认为，非自身为中心框架成分障碍与颞上回、颞中回后侧部损伤有关[3, 19]；另有研究提出海马旁回、扣带区、以及特定的顶叶亚区(如楔前叶)与非自我为中心表征有关[20]。此外，基于体素的病灶-体征映射图研究提示顶叶上部和下部皮层以及颞上回和颞中回损伤与非自我为中心成分相关[21]。电场建模分析表明，经颅直流电刺激的调节作用并不仅局限于刺激靶点，而是相对“弥散”的，后顶叶经颅直流电刺激最强电流区域指向后顶叶皮层、上顶叶皮层和位于电极片下方的颞上回和颞中回后部[14]。磁共振成像研究发现，经颅直流电刺激能够引起刺激部位相关功能区域的脑血流改变，反映了其对电刺激靶点脑区相关脑网络区域的脑活动存在调节作用[22]。功能磁共振研究发现，经颅直流电刺激能够改变刺激部位的邻近和远隔脑区的静息态网络活动，顶叶皮层阳极经颅直流电刺激可增加包括丘脑、额叶、顶叶和枕叶等区域的静息态网络活动[23]。经颅直流电刺激可增加大脑区域之间的功能连接，并通过影响功能性子网络的竞争性相互作用达到改变大脑活动的作用。经颅磁刺激-脑电图(transcranial magnetic stimulation-electroencephalogram，TMS-EEG)研究也发现，阳极经颅直流电刺激作用于右后顶叶皮层，能够增加皮层兴奋性，且经颅直流电刺激的影响是能够传递到刺激部位远隔的皮层区域和对侧半球[24]。磁共振波普研究和静息态功能性磁共振研究发现tDCS可能是通过调节γ-氨基丁酸水平进而增进神经可塑性和脑网络功能连接[25]。因此，本研究中阳极经颅直流电刺激作用在了右后顶叶皮层局部，不仅改善了视觉空间忽略自身为中心框架成分，还改善了关键功能区非右后顶叶皮层的非自身为中心框架成分是有证可循的。

本研究采用阳极经颅直流电刺激靶向刺激右侧后顶叶皮层(损伤侧)，观察其对右侧脑卒中后视觉空间忽略患者不同参考框架下成分的影响。研究结果表明，观察组两项观察成分较治疗前均改善，而对照组治疗前后评分无统计学差异，但在个体水平对照组部分患者纸笔测验得分在常规治疗后有所改善，部分患者未见改善，考虑可能有关因素有：部分患者卒中后表现为治疗抵抗性的视觉空间忽略，以及患者们对不同治疗方法的反应存在个体间差异[26-27]。在未来的临床工作中可增加观察样本量、延长研究观察时间，筛选治疗抵抗性视觉空间忽略患者，探寻对其有效的治疗方法。由于样本量有限，本研究未能进一步分析损伤部位、损伤灶大小、病程等因素对经颅直流电刺激作用效果的影响，在今后的工作中可进一步扩大样本量，证实经颅直流电刺激改善视觉空间忽略的有效性，并探究损伤部位、损伤灶大小、病程等因素的影响。经颅直流电刺激调节技术与神经电生理学、神经影像学、功能影像学等研究手段联合应用，能更好地揭示经颅直流电刺激治疗效应以及视觉空间忽略患者功能恢复的神经机制，为经颅直流电刺激作为视觉空间忽略的有效康复手段提供更可靠的理论依据。