鏡像神經元理論在腦卒中后偏側忽略訓練中的應用進展

陳宜懿 王萍

偏側忽略(unilateral spatial neglect，USN)是腦卒中后病人的一種衰弱性損害，發生率高達82%。USN是一種注意缺陷[1]，是病損半球對對側空間未知的或有意義的刺激不能反應和定向[2]，表現為以體軸為中心，離體軸越遠越容易忽略[3]。USN以右側大腦半球卒中后伴發左側忽略較為常見，對病人的神經功能有明顯的負面影響，是病人功能恢復的重要影響因素之一[4]。研究表明，右后頂葉皮層，右顳回或右額葉可能與USN有關[5]。USN的存在不僅影響了感覺、運動、認知及日常生活活動，還涉及精神、心理活動，是影響病人長期康復效果的主要因素[6]。

USN康復治療技術有自下而上的訓練(如視覺掃描訓練，棱鏡適應，手臂激活訓練和視動刺激)，其中大部分治療技術是通過各種感覺刺激干預，以改善USN病人的向右方向偏斜[7]。當然也有很多自上而下的訓練(例如經顱磁刺激技術、經顱直流電技術、鏡像療法等)，這些技術更多地從神經、大腦機制考慮，因而備受關注[8]。近些年來，隨著鏡像神經元的發現，諸多研究者將基于鏡像神經元理論的鏡像療法作為一種言語語言障礙的康復治療手段，更有國內外學者運用鏡像療法作用于USN，得到了顯著的療效。因此本文將深入闡述鏡像神經元理論及系統在USN訓練中的應用進展。

1 鏡像神經元理論及系統

鏡像神經元最早由意大利的神經科學家發現，他們在研究中發現猴子在觀察他人執行動作時，會引起其大腦中負責該動作執行的前運動皮質腹側神經元放電，這種放電與它自身執行該動作的放電相似[9]。它是一類特殊的神經元，指個體在執行某個行為或者在觀察其他個體執行該行為時產生沖動的神經元，這類神經元可以“映射”其它個體類似或同一動作,因此稱之為“鏡像神經元”[10]。

鏡像神經元系統(mirror-neuron system，MNS)由這些分布在各個腦區的神經元共同構成[11]。研究發現,鏡像神經元主要涉及的腦區位于枕葉、顳葉、頂葉視覺相關區域和兩側額頂運動區頂下回喙部、中央前回和額下回后部的邊緣鏡像系統和額頂鏡像系統[12]。該系統為機體提供了動作執行與動作感知的“觀察-執行匹配機制”[13]。

2 鏡像神經元理論作用機制

鏡像療法以鏡像神經元理論為指導，應用先進的虛擬現實技術，由具有特殊映射功能的鏡像神經元直接在觀察者大腦中映射出他人的情緒、動作并參與動作的理解、模仿、共情、社會認知等[14]。Buccino等[15]發現,如果一個人觀察他人的動作或者用鏡子反射動作，相關的鏡像神經元細胞會做出反應。有人認為MNS與觀察到的運動與對應的相同運動的神經相匹配，從而促進模仿和運動學習[16]。隨著各種技術的不斷成熟，基于鏡像神經元理論的康復療法越來越多地被應用到腦卒中病人的功能恢復中[17]。其不僅可以提高腦卒中病人的運動功能恢復程度，甚至對腦卒中1年后運動缺陷已經穩定的病人也有幫助[18]。 除此之外，通過鏡像療法激活大腦中樞運動代表區,可將初級表征以心理內容的形式儲存在皮質，達到重組心理內容的目的，從而產生治療幻肢痛的效果[19]。

MNS是通過鏡像機制在動作理解與模仿、運動想象及學習等重要的神經生理學過程中，觀察者僅通過他人行為動作的知覺，激活執行這一動作的神經環路[20]，并且，手勢語、口語及其他言語功能，或口唇活動均能被激活，對言語失用有顯著效果[21]。Chen等[22]利用功能磁共振圖像發現，手部動作觀察訓練在MNS相關重要語言中樞區域有更多的激活，這可能由于增強受損語言網絡的恢復和神經的可塑性，致使鏡像療法對失語癥產生療效。

3 MNS在USN中的應用

鏡像神經元理論的鏡像療法是一種新型的康復療法，已廣泛應用于腦卒中后肢體功能障礙等且療效顯著[23]，同時語言功能區和MNS的重疊性也被腦損傷病人證實，提示語言功能區與MNS的吻合。研究發現，可能是由于反復多次的動作觀察，可引起MNS的激活，并形成新的神經突觸與相鄰腦區發生聯系，進而增加神經元群之間的同步，促進受損的空間注意網絡重建，形成累積效應，最終促使大腦功能重組，達到改善USN的結果[24]。也有學者提出,由于頂葉皮層或視覺聯合區所在的內在軀體構圖模式發生了改變，較多病人患側肢體的感知覺很差，在辨認軀體的左、右側時出現障礙[25]。這種被改變的軀體模式可能通過患側軀體部位及其運動的“正常”視覺反饋如通過鏡像治療等得到改善[26]。

3.1 MNS不同治療強度對USN的療效研究 近年來，越來越多國內外學者開始將MNS鏡像神經元系統與言語障礙的康復方法相結合，在行為動作和腦功能恢復機制間架起了橋梁[27]，在采取鏡像治療時選取怎樣的治療強度值得探討。

Pandian等[28]做了一項開放、雙盲、隨機對照試驗，病人均為卒中后48 h發現USN的病人，進行每天1～2 h，每周5 d，持續4周的鏡像治療，期間使用星星消除測試、線平分測試和圖片識別任務進行評估，結果發現鏡像組的病人在星星消除試驗和線平分試驗中的改善最大，提示急性期病人進行鏡像治療可以改善USN領域的功能。同時Tyson等[29]也做了一項隨機對照試驗，他們選取了腦卒中后1周的USN病人，每天接受30 min的鏡像治療，持續4周，治療前后均使用星星刪除試驗評估，結果表明鏡像治療組對USN的治療有明顯改善。以上兩項試驗中，病人病程同處于早期且治療持續的時長相同，鏡像治療的治療強度雖然不同，但USN病人治療后的療效均顯著。

3.2 MNS運用于不同病程USN病人療效的研究 除了對USN進行不同鏡像療法強度的研究，一些學者也針對病人的不同病程做了相關報道。侯紅等[30]將腦卒中后不超過2個月的USN病人隨機分配，進行持續3周的鏡像治療。治療前后采用中國行為性忽略測試-香港版(CBIT-HK)量表進行評估，并分別比較常規測試評分、行為測試評分及總評分。結果顯示2組病人分數均有提高，鏡像組高于對照組。該試驗表明鏡像治療可以糾正亞急性期USN病人向右的定向偏斜。研究中還發現，卒中后早期應用鏡像療法可以在運動、感覺和USN領域的功能上帶來改善。此外，Thieme等[31]選取了卒中后3個月的USN病人進行了一項隨機對照試驗。14例病人隨機分入個體鏡像組、鏡療組和對照組進行每天30 min，每周5次的治療。結果顯示個體鏡像組對USN有積極作用。上述試驗中,研究者選取了2個月之內和3個月之后的USN病人，在相同的治療手段和干預時間后，兩者同時得到了運用鏡像療法對于USN有療效的結果。隨后Gandhi等[32]將13例腦卒中發病后6個月的USN病人隨機分配到鏡像組和對照組進行每天45 min，每周5次的治療，通過星星劃消測試和等線對分測試對USN進行評估，結果表明鏡像組比對照組的改善更顯著。對于鏡像神經元治療USN的療效是否與腦卒中后不同病程相關，還沒有得出明確的結論，但在以上試驗中，星星刪除測試的結果在病程較短的病人中實驗前后差異更加明顯，USN改善相對明顯。

4 小結

近年來，隨著科學技術的愈加成熟及現代康復技術的發展，同時對USN治療的手段不斷增加，將鏡像神經元理論在USN中運用的相關研究不斷涌現，但在鏡像療法對USN進行治療時，不同的干預手段、病人不同的嚴重程度以及治療介入時長的不同等，是否對其療效產生不同的影響有待考究。對此，需要更多的臨床工作者和學者對其進行進一步的探討和研究。目前眾多研究報道了基于鏡像神經元理論的鏡像治療對于USN均有一定的改善作用，但其中的神經學機制以及有效性需要更多的研究證實。除此之外，已有的研究也發現存在以下問題：(1)試驗樣本量較少，無大樣本的統計；(2)不排除病人自愈的情況；(3)病人的病灶不同可能影響最終的結果。但不可否認，對于USN,MNS的發現給現有的臨床工作帶來了很大的補充和挑戰[33]，可能成為一種有力的治療手段。