镜像神经元理论在脑卒中后偏侧忽略训练中的应用进展

陈宜懿 王萍

偏侧忽略(unilateral spatial neglect，USN)是脑卒中后病人的一种衰弱性损害，发生率高达82%。USN是一种注意缺陷[1]，是病损半球对对侧空间未知的或有意义的刺激不能反应和定向[2]，表现为以体轴为中心，离体轴越远越容易忽略[3]。USN以右侧大脑半球卒中后伴发左侧忽略较为常见，对病人的神经功能有明显的负面影响，是病人功能恢复的重要影响因素之一[4]。研究表明，右后顶叶皮层，右颞回或右额叶可能与USN有关[5]。USN的存在不仅影响了感觉、运动、认知及日常生活活动，还涉及精神、心理活动，是影响病人长期康复效果的主要因素[6]。

USN康复治疗技术有自下而上的训练(如视觉扫描训练，棱镜适应，手臂激活训练和视动刺激)，其中大部分治疗技术是通过各种感觉刺激干预，以改善USN病人的向右方向偏斜[7]。当然也有很多自上而下的训练(例如经颅磁刺激技术、经颅直流电技术、镜像疗法等)，这些技术更多地从神经、大脑机制考虑，因而备受关注[8]。近些年来，随着镜像神经元的发现，诸多研究者将基于镜像神经元理论的镜像疗法作为一种言语语言障碍的康复治疗手段，更有国内外学者运用镜像疗法作用于USN，得到了显著的疗效。因此本文将深入阐述镜像神经元理论及系统在USN训练中的应用进展。

1 镜像神经元理论及系统

镜像神经元最早由意大利的神经科学家发现，他们在研究中发现猴子在观察他人执行动作时，会引起其大脑中负责该动作执行的前运动皮质腹侧神经元放电，这种放电与它自身执行该动作的放电相似[9]。它是一类特殊的神经元，指个体在执行某个行为或者在观察其他个体执行该行为时产生冲动的神经元，这类神经元可以“映射”其它个体类似或同一动作,因此称之为“镜像神经元”[10]。

镜像神经元系统(mirror-neuron system，MNS)由这些分布在各个脑区的神经元共同构成[11]。研究发现,镜像神经元主要涉及的脑区位于枕叶、颞叶、顶叶视觉相关区域和两侧额顶运动区顶下回喙部、中央前回和额下回后部的边缘镜像系统和额顶镜像系统[12]。该系统为机体提供了动作执行与动作感知的“观察-执行匹配机制”[13]。

2 镜像神经元理论作用机制

镜像疗法以镜像神经元理论为指导，应用先进的虚拟现实技术，由具有特殊映射功能的镜像神经元直接在观察者大脑中映射出他人的情绪、动作并参与动作的理解、模仿、共情、社会认知等[14]。Buccino等[15]发现,如果一个人观察他人的动作或者用镜子反射动作，相关的镜像神经元细胞会做出反应。有人认为MNS与观察到的运动与对应的相同运动的神经相匹配，从而促进模仿和运动学习[16]。随着各种技术的不断成熟，基于镜像神经元理论的康复疗法越来越多地被应用到脑卒中病人的功能恢复中[17]。其不仅可以提高脑卒中病人的运动功能恢复程度，甚至对脑卒中1年后运动缺陷已经稳定的病人也有帮助[18]。 除此之外，通过镜像疗法激活大脑中枢运动代表区,可将初级表征以心理内容的形式储存在皮质，达到重组心理内容的目的，从而产生治疗幻肢痛的效果[19]。

MNS是通过镜像机制在动作理解与模仿、运动想象及学习等重要的神经生理学过程中，观察者仅通过他人行为动作的知觉，激活执行这一动作的神经环路[20]，并且，手势语、口语及其他言语功能，或口唇活动均能被激活，对言语失用有显著效果[21]。Chen等[22]利用功能磁共振图像发现，手部动作观察训练在MNS相关重要语言中枢区域有更多的激活，这可能由于增强受损语言网络的恢复和神经的可塑性，致使镜像疗法对失语症产生疗效。

3 MNS在USN中的应用

镜像神经元理论的镜像疗法是一种新型的康复疗法，已广泛应用于脑卒中后肢体功能障碍等且疗效显著[23]，同时语言功能区和MNS的重叠性也被脑损伤病人证实，提示语言功能区与MNS的吻合。研究发现，可能是由于反复多次的动作观察，可引起MNS的激活，并形成新的神经突触与相邻脑区发生联系，进而增加神经元群之间的同步，促进受损的空间注意网络重建，形成累积效应，最终促使大脑功能重组，达到改善USN的结果[24]。也有学者提出,由于顶叶皮层或视觉联合区所在的内在躯体构图模式发生了改变，较多病人患侧肢体的感知觉很差，在辨认躯体的左、右侧时出现障碍[25]。这种被改变的躯体模式可能通过患侧躯体部位及其运动的“正常”视觉反馈如通过镜像治疗等得到改善[26]。

3.1 MNS不同治疗强度对USN的疗效研究 近年来，越来越多国内外学者开始将MNS镜像神经元系统与言语障碍的康复方法相结合，在行为动作和脑功能恢复机制间架起了桥梁[27]，在采取镜像治疗时选取怎样的治疗强度值得探讨。

Pandian等[28]做了一项开放、双盲、随机对照试验，病人均为卒中后48 h发现USN的病人，进行每天1～2 h，每周5 d，持续4周的镜像治疗，期间使用星星消除测试、线平分测试和图片识别任务进行评估，结果发现镜像组的病人在星星消除试验和线平分试验中的改善最大，提示急性期病人进行镜像治疗可以改善USN领域的功能。同时Tyson等[29]也做了一项随机对照试验，他们选取了脑卒中后1周的USN病人，每天接受30 min的镜像治疗，持续4周，治疗前后均使用星星删除试验评估，结果表明镜像治疗组对USN的治疗有明显改善。以上两项试验中，病人病程同处于早期且治疗持续的时长相同，镜像治疗的治疗强度虽然不同，但USN病人治疗后的疗效均显著。

3.2 MNS运用于不同病程USN病人疗效的研究 除了对USN进行不同镜像疗法强度的研究，一些学者也针对病人的不同病程做了相关报道。侯红等[30]将脑卒中后不超过2个月的USN病人随机分配，进行持续3周的镜像治疗。治疗前后采用中国行为性忽略测试-香港版(CBIT-HK)量表进行评估，并分别比较常规测试评分、行为测试评分及总评分。结果显示2组病人分数均有提高，镜像组高于对照组。该试验表明镜像治疗可以纠正亚急性期USN病人向右的定向偏斜。研究中还发现，卒中后早期应用镜像疗法可以在运动、感觉和USN领域的功能上带来改善。此外，Thieme等[31]选取了卒中后3个月的USN病人进行了一项随机对照试验。14例病人随机分入个体镜像组、镜疗组和对照组进行每天30 min，每周5次的治疗。结果显示个体镜像组对USN有积极作用。上述试验中,研究者选取了2个月之内和3个月之后的USN病人，在相同的治疗手段和干预时间后，两者同时得到了运用镜像疗法对于USN有疗效的结果。随后Gandhi等[32]将13例脑卒中发病后6个月的USN病人随机分配到镜像组和对照组进行每天45 min，每周5次的治疗，通过星星划消测试和等线对分测试对USN进行评估，结果表明镜像组比对照组的改善更显著。对于镜像神经元治疗USN的疗效是否与脑卒中后不同病程相关，还没有得出明确的结论，但在以上试验中，星星删除测试的结果在病程较短的病人中实验前后差异更加明显，USN改善相对明显。

4 小结

近年来，随着科学技术的愈加成熟及现代康复技术的发展，同时对USN治疗的手段不断增加，将镜像神经元理论在USN中运用的相关研究不断涌现，但在镜像疗法对USN进行治疗时，不同的干预手段、病人不同的严重程度以及治疗介入时长的不同等，是否对其疗效产生不同的影响有待考究。对此，需要更多的临床工作者和学者对其进行进一步的探讨和研究。目前众多研究报道了基于镜像神经元理论的镜像治疗对于USN均有一定的改善作用，但其中的神经学机制以及有效性需要更多的研究证实。除此之外，已有的研究也发现存在以下问题：(1)试验样本量较少，无大样本的统计；(2)不排除病人自愈的情况；(3)病人的病灶不同可能影响最终的结果。但不可否认，对于USN,MNS的发现给现有的临床工作带来了很大的补充和挑战[33]，可能成为一种有力的治疗手段。