后循环与认知障碍

付秀娟，肖哲曼，尹皓，黄丽芳，卢祖能

卒中后认知功能障碍不仅影响患者的运动功能及相关功能的独立性，也会对患者社会适应能力产生一定影响[1]。研究显示，患者卒中后1个月内发生认知功能障碍的概率为80%，一年后仍有70%，而且卒中后认知功能障碍患者较不伴认知障碍者将增加2.8倍的死亡风险[2]。早期发现卒中后认知功能障碍，对改善患者生活质量及预后有重要意义。既往研究多认为额叶、颞叶及基底节区卒中较易引起认知功能障碍，而近期报道显示后循环区域卒中也会引起不同程度的认知功能障碍[2-4]。

一项针对230例不同部位缺血性卒中患者进行蒙特利尔认知评估量表(Montreal cognitive assessment scale，MoCA）的研究表明：额叶卒中及丘脑卒中组认知功能障碍发生率最高（≥90%）；其次为颞叶卒中组（≥80%）；小脑组及脑干卒中组最低（约30%）[3]。宋平霞等[5]研究显示，后循环卒中认知功能障碍发生率为47.06%，后循环卒中组MoCA得分和日常生活能力量表(activity of daily living scale，ADL）得分均低于健康对照组。多项研究表明，后循环病变与认知功能下降有关，脑干和小脑发生单次或两次脑梗死患者多存在一定认知功能障碍，尤其以执行功能障碍为著[2，4]，孤立的枕叶病变已被证实会导致记忆能力下降[6]。

1 后循环与认知功能

1.1 小脑与认知功能 随着临床神经心理学、影像学、病理学、解剖学等学科的发展，相关研究逐渐确定了小脑与杏仁核、海马的边缘结构以及大脑皮层之间存在广泛的双向联系，而小脑参与认知功能的调节已得到证实[7]。电生理研究证实，小脑和大脑皮层之间存在解剖学关系，电刺激小脑蚓部和顶核，可影响边缘叶的生理结构，并且在杏仁体皮层区域和下丘脑进行刺激时可记录到来自小脑的电刺激信号[2]。一项功能磁共振（functional magnetic resonance imaging，fMRI）研究证实了小脑在运动及认知领域均具有一定作用，单纯运动性质的任务激活大脑运动感觉皮质区及小脑的Ⅳ～Ⅴ和Ⅷ小叶，而认知需求较高的任务则会激活前额叶、顶叶皮质及小脑Ⅵ和Ⅶ小叶[8]。目前，已广为接受的观点认为，小脑不仅调节运动功能，对于认知和情感也具有调节作用，并且不同部位可调节不同的功能[7]。

Schmahmann等[9]描述了小脑认知情感综合征（cerebellar cognitive affective syndrome，CCAS），主要特征是执行功能、视空间、语言加工及情感障碍；CCAS的特点提示在额顶颞叶、边缘系统及小脑神经环路中，小脑具有关键的作用，通过影响广泛分布的神经元回路，从而影响大脑高级活动。郭旭等[10]通过对53例小脑卒中患者进行神经心理学测试量表分析发现，小脑卒中患者认知障碍的比例高达64.2%，其记忆功能、执行功能及语言功能较健康志愿者均有所减弱。Peterburs等[11]通过对局灶性小脑损伤患者进行工作记忆、言语流畅性等测试发现，小脑损伤患者上述功能较正常人均明显受损。

通常情况下，小脑和大脑半球之间存在广泛的相互联系，即“额叶皮质-脑桥核-小脑皮质-齿状核-丘脑-额叶皮质”回路。额叶皮质和小脑之间的关系不止包含前额运动区，还包括语言中枢，而双向通路又提供了新的联系通路。这些相互联系的神经解剖通路为验证小脑在认知及躯体活动中的作用提供了结构基础[12]。Komaba等[13]研究认为，小脑对于认知功能的调节机制可用交叉性小脑失联络（crossed cerebellar diaschisis，CCD）解释，认为一侧大脑半球的损伤可导致对侧小脑代谢降低和血流减少。

综上所述，目前已认识到小脑是神经认知过程的调节器，其所造成的功能损害与幕上结构损害是不同的，因此，标准心理智能测试对于小脑受损导致的亚临床功能障碍是不灵敏的。此外，由于小脑造成的神经功能受损往往进展迅速，卒中多见，因此评估不充分的可能性会进一步增加。进一步探究其作用机制，可对血管性痴呆的形成机制和治疗方法研究提供更多依据[2]。

1.2 脑干与认知功能 目前，脑干在认知功能形成中的作用尚未得到证实[14]。Schmahmann等[9]研究认为，CCAS可以用解剖学上小脑与皮质及边缘地区的连接受阻来解释，来自小脑的正常兴奋冲动和调节输入减少将导致认知和情感的障碍，从解剖结构来看，脑干参与小脑-大脑环路对于认知情感功能的调节有重要作用。

传统的神经解剖学不认为脑干在认知功能方面有作用。由于预后不良和损伤部位常涉及小脑和大脑半球部位，使探究脑干在行为学及认知功能方面的作用受到阻碍[15]。然而，目前有关脑干受损造成认知及情感障碍的案例报道增多。D'aes等[16]对于1950年-2012年报道脑干损伤的病例进行分析后发现，孤立性脑干卒中患者中存在一系列认知和行为学障碍症状，报道最多的是执行功能障碍（76.00%）、注意力障碍（91.67%）、记忆力（56.25%）及一般智力轻度下降（45.45%）；此外，多数患者不止有一个认知域损害（66.67%），约50%的患者存在行为及情感改变，比如冷漠、烦躁、妄想、行为异常等；单光子发射体层摄影术（single photon emission tomography，SPECT）结果显示额叶、顶叶及部分颞叶区域的功能抑制在孤立性脑干卒中患者是普遍的现象。该研究认为脑干损伤认知功能障碍最典型的是执行功能障碍和注意力障碍，反应在SPECT上为额叶的灌注不足，不伴结构的损伤。

Dejanovic等[17]研究发现，与健康对照组相比，卒中患者脑电图P300潜伏期有明显延长，波幅有明显降低；治疗1个月后，P300潜伏期有明显的改善，而波幅未见明显变化。另外有研究认为，脑干卒中患者会引起P300潜伏期延长，但不如一侧大脑半球卒中患者明显，且后期恢复也稍差[16]。

关于脑干受损引起认知功能障碍的机制，D'aes等[16]认为脑干是大脑和小脑网络的固有成分，孤立的脑干受损由于阻断了兴奋刺激传入大脑和小脑传导通路，从而造成了皮质区域和情感控制中心的障碍，引起了一系列类似于CCAS综合征的症状。另一种观点则认为，生物化学因素可能比结构破坏因素占的比重更大，这一机制可能与神经递质的传递相关，因为脑干是去甲肾上腺素、多巴胺、5-羟色胺等激素的来源，这些激素广泛分布并可通过大脑皮质调节情绪、行为和认知[18]。Omar等[15]认为，脑干与皮质、边缘叶之间存在复杂的神经网络，而分布在皮质及边缘叶的不同神经递质形成了不同的神经调节机制，因此，这些通路遭到破坏将会造成神经递质在这些部位的失衡，从而造成相应的功能障碍。

综上所述，脑干可以作用于认知功能和情感的形成，孤立的脑干病变可以引起一系列类似大脑皮质及边缘叶功能紊乱的症状，然而脑干卒中造成认知和情感功能损害的具体特征尚有待进一步研究，未来研究需要我们侧重于对其损害特征与严重性的关系，以及不同部位所致损害的特点的了解，病理生理机制也有待进一步的研究来阐明。

1.3 丘脑与认知功能 丘脑病变临床较为常见，除意识障碍与躯体功能障碍等症状外，常伴有明显的神经心理改变，表现为记忆、语言和计算等高级神经功能障碍，如阿尔兹海默病常涉及丘脑的病变。

Aggleton等[19]研究认为，阿尔兹海默病的病理学改变可涉及整个Papez环路，其中丘脑前核对于情景记忆和注意力的影响作用是显著的。丘脑作为皮质下神经环路的组成部分，对执行功能障碍的形成也有一定的作用[20]；而Meguro等[21]研究认为，丘脑为语言功能的形成提供了神经生物学背景。Fernandez-Andujar等[22]发现大脑半球的缺血性卒中可导致丘脑的扩散信号异常，且这种异常信号在卒中3个月后的认知障碍患者中依然存在。

魏亮等[23]研究显示，左丘脑是影响认知功能最为重要的区域，且左丘脑卒中是卒中患者出现记忆障碍的常见部位。不同部位梗死引起认知功能障碍的临床试验研究显示，丘脑卒中组的视空间、执行功能、注意力及MoCA总分低于顶叶、枕叶、基底节、小脑、脑干卒中组，语言及定向认知域分值亦低于其他各组[5]。Liebermann等[24]研究显示，后丘脑卒中的患者较前丘脑卒中者具有更明显的情绪障碍和更高的焦虑水平，认为后丘脑在情绪形成中具有重要的作用。

对丘脑参与认知功能的广泛认识是丘脑前核与背内侧核的局部解剖区有一个联系杏仁核到额叶皮层的区域，有关其他神经核到丘脑神经环路、额皮层到皮层下结构任何部位的损害都可以产生特定的学习行为障碍。

1.4 枕叶与认知功能 枕叶是重要视觉中枢，它把视觉通路传来的空间信息传递至顶叶联合皮质，顶叶联合皮质再将整合的空间信息传达至前额叶，最终在前额叶背侧区形成空间记忆。研究显示，枕叶卒中患者MoCA总分低于基底节、小脑、脑干卒中者[5]。

枕叶由大脑后动脉供血，故枕叶卒中经常伴随大脑后动脉供血区域的病灶，在所有卒中病例中，约占5%～10%的比例[25]。既往研究显示，大脑后动脉卒中引起的神经功能障碍多是语言障碍、失忆、纯失读症、计算障碍、视觉忽视、视觉失认症等[26]。一项关于卒中部位的研究显示，大脑后动脉卒中引起的血管性痴呆主要与旁正中丘脑、内侧颞叶、颞顶叶、颞枕叶有关，然而，除丘脑外，大脑后动脉卒中所致认知障碍的研究较少[27]。Park等[28]发现，43.9%的孤立性枕叶卒中患者存在认知受损；枕叶卒中合并海马旁回或胼胝体压部病变与大脑后动脉卒中患者认知功能的下降有关。

Lee等[29]研究认为，枕顶叶病变可以通过边缘通路及枕额束导致前额叶的功能障碍，从而在血管性痴呆的形成中产生作用。Park等[28]研究发现，在枕叶病灶波及胼胝体压部和后颞叶腹侧患者中，言语流畅性、工作记忆、执行能力损害常和失忆、视空间功能受损同时出现，而在病灶仅限于枕叶的患者中，常常只有记忆功能受损的唯一表现；而与额叶受损造成的记忆障碍相比，枕叶卒中患者外显记忆相对保留。另有研究显示，额叶卒中患者往往存在概念型内隐记忆(conception implicit memor，CIM)的损害而知觉型内隐记忆(perception implicit memory，PIM)相对保留，枕叶卒中患者则存在明显的PIM损害而CIM相对保留，提示枕叶可能参与了PIM的加工[30]。

2 总结与展望

综上所述，与传统观点不同，后循环区域在认知功能方面发挥一定的作用。小脑不仅能协调运动功能，而且能参与认知和情感的调节。脑干在参与认知功能形成方面的研究目前相对较少，脑干病变主要表现为执行功能和注意力的障碍，其机制可能是通过阻断大脑和小脑传导通路或影响神经递质的传递。丘脑参与认知功能的形成目前已被广泛认识，通常可引起广泛的神经心理学改变。枕叶卒中通常伴随其他大脑后动脉供血区域的病灶，在血管性痴呆的形成中起一定作用，孤立的枕叶卒中往往只有记忆功能受损。

临床上对卒中患者进行积极的早期筛查，能够一定程度上改善患者后期的功能恢复，提高整体生活质量。目前后循环区域，尤其小脑、脑干等参与认知功能的病理生理机制并未完全阐明，仍需要我们进行深入研究。

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【点睛】本文对小脑、脑干、丘脑及枕叶等不同后循环部位在认知功能中的独特作用及其损伤后认知障碍的特点进行了综述。