脑卒中患者执行功能的研究进展

2020-01-13熊健郑国华

中国康复理论与实践 2020年7期

熊健，郑国华,2

1.上海中医药大学研究生院，上海市 201315；2.上海健康医学院护理与健康管理学院，上海市 201318

脑卒中已成为造成我国寿命损失年的第一位病因[1]，具有高发病率、高致残率、高死亡率、高复发率的特点。脑卒中患者常伴随不同程度的认知功能障碍，即使在成功康复的患者中也会存在，常表现为执行功能障碍[2]。

1 执行功能

执行功能是一组以实现所选目标而执行控制或监控其他低等级认知功能的高级认知功能，包括工作记忆、抑制控制、注意控制、认知灵活性，以及推理、计划、概念形成、问题解决等功能[3]。脑卒中患者19%～75%存在执行功能受损[4]。执行功能损伤不仅与脑卒中患者后期日常生活活动能力和死亡率有关，也会影响运动功能表现[5]。

执行功能包含多种认知成分，其核心被较多地认为是抑制控制、认知灵活性、工作记忆，三者既相互分离，也相互关联[5-6]。

2 脑卒中后执行功能测试

脑卒中患者执行功能的损害程度与疾病康复效果相关。由于执行功能对日常生活十分重要[7-8]，执行功能损害会导致重返工作困难，社会参与较低[9]。

执行功能测试除神经心理学测试外，还可通过直接执行现实任务进行功能评估。

2.1 Stroop色词测试

Stroop 色词测试是经典的执行功能测试之一。它利用某种颜色的墨水写一个与自身颜色不一致的词，被试对墨水颜色或字义的识别受到干扰。反映执行功能干扰抑制的指标是干扰量(Stroop interference effects,SIE)，其中SIE耗时数=说出色词颜色名称耗时数-说出颜色的耗时数；SIE 正确数=说出色词颜色名称的正确数-说出颜色的正确数[10]。

2.2 数字连线测试

数字连线测试是25 个标有数字或字母的圆圈在纸上随机分布。A 部分要求被试将这些圆圈按数字大小依次连接；B 部分要求被试按照1-A-2-B-3-……的顺序，将数字与字母交替连接。被试者应300 s内尽快完成任务。测试指标有A、B总耗时数、得分和错误数，反映执行功能的指标是B 耗时数-A 耗时数。测试结果易受年龄和受教育程度影响[11]。

2.3 威斯康星卡片分类测试(Wisconsin Card Sorting Test,WCST)

WCST 被认为是评估执行功能的标准测试。被试根据主试的反馈(正确或错误)，将一系列按颜色、形状和数目变化的卡片进行正确分类。常用的分析指标有完成卡片总数、正确分类卡片数、持续错误数、随机错误数和完成分类数[12]。已广泛应用于精神分裂症的评估，对额叶背外侧部病变较为敏感[13]。邢小玲等[14]发现，WCST 能较好地反映不同脑区脑梗死后执行功能的损伤情况。

其他还有视觉匹配与推理测试、语言流畅性、数字广度测试、画钟试验等。

2.4 基于活动性功能表现的测验

执行缺陷综合征的行为评价测验(Behavioral Assessment of Dysexecutive Syndrome,BADS)由Wilson 等于1996 年开发，王静于2008 年汉化，现广泛应用于筛查老年人神经损伤后的认知功能。它包括规则转换卡片测验、动作计划测验、找钥匙测验、时间判断测验、动物园分布图测验和修订的六元素测验，单项标准分0～4分，加和后总标准分24分，得分越低执行功能越差[15]。BADS 对某些颅脑病变导致的执行功能障碍敏感性较低，临床还需要结合神经心理学测试共同评估。

此外，诸如运动和处理技能的评定(Assessment of Motor and Process Skills,AMPS)、多任务测试(Multiple Errands Test,MET)、执行功能性能测试(Executive Function Performance Test,EFPT)等都是测量患者执行功能在日常生活中表现的测试。综述显示[16]，AMPS、EFPT 和MET 对脑卒中患者执行功能评定有一定的信度和效度，以AMPS 最充分，但尚未广泛使用。

3 脑卒中后执行功能影响因素

3.1 年龄

赵雅宁等[17]发现，缺血性脑卒中患者年龄最大组的WCST评分低于其余两组。袁大华等[18]发现，首发急性缺血性脑卒中患者约75%存在认知功能障碍，包括执行功能障碍，年龄是执行功能障碍的独立危险因素之一。Levine 等[19]的纵向研究显示，随着年龄增长，脑卒中患者执行功能下降。

3.2 梗死区域和面积

执行功能相关的脑区包括额叶-纹状体环路和小脑等，其中额叶-纹状体环路又包括背外侧前额叶、眶额叶、前扣带回和基底节等[20]。脑卒中患者如果存在上述部位梗死或出血，会表现出较明显的执行功能障碍。赵雅宁等[17]发现，大面积脑卒中后，功能损伤严重，执行功能障碍程度加重。多个脑区损害与执行功能表现不佳有关[20-21]。

3.3 心血管危险因素

心血管危险因素，如高血压、糖尿病、房颤、吸烟等，被认为是认知功能下降的重要危险因素[22]。在平衡了脑卒中和痴呆等疾病后，动脉高压仍是进行性认知功能损害的危险因素[23]。糖尿病既是脑卒中的独立危险因素[24]，也会增加轻度认知障碍或痴呆的患病风险。Meta分析显示[25]，糖尿病患者患痴呆或轻度认知障碍的风险高于一般人群，血管性认知障碍的患病风险达到一般人群的两倍。房颤是常见的心率失常，增加脑卒中风险。房颤与认知功能衰退、痴呆等认知功能障碍相关，包括执行功能[26]。即使无脑卒中史，房颤也与较高的认知障碍与痴呆风险相关[27]。与不吸烟者相比，吸烟者认知功能下降的风险更大[28]。首次缺血性脑卒中患者的吸烟等因素，与包括执行功能在内的认知表现之间存在相关性[29]。纵向研究也得到相似结论[22]。

3.4 受教育程度

教育有利于大脑和神经网络发展，促进大脑认知技巧(概念形成、词汇生成与表达、视空间能力、感知觉、记忆等)的成熟[30]。赵雅宁等[31]发现，首发脑梗死患者的文化程度与执行功能表现正相关，受教育程度较高可以抵抗脑损伤导致的认知受损，延缓执行功能减退。

4 干预

4.1 运动训练

体育运动对认知功能存在积极影响[32]。机制可能包括：①运动通过增加觉醒和清醒，增加认识活动和信息处理能力，可能与多巴胺和去甲肾上腺素等神经递质有关；②参与运动可减轻抑郁，提高认知能力；③有氧运动增加大脑血容量，甚至脑容量。

规律性抗阻运动可提高胰岛素样生长因子-1 (insulin like growth factor-1,IGF-1)[33]和脑源性神经营养因子[34]水平，降低同型半胱氨酸水平，改善患者执行功能。IGF-1 可促进神经元活性，提高认知功能[35]；而同型半胱氨酸可损害老年人神经心理功能。Fernandez-Gonzalo 等[36]的随机对照试验显示，下肢抗阻运动12 周能有效改善脑卒中患者执行功能。Liu-Ambrose等[37]的随机、单盲研究显示，运动(主要是阻力、平衡与有氧运动)和娱乐干预6 个月，可提高社区慢性脑卒中患者的执行功能。

目前缺乏高质量证据支持运动对脑卒中执行功能的积极影响，应开展更多相关研究。

4.2 认知训练

认知训练除对整体认知功能的改善效果外，还可对特定的认知能力进行恢复或补偿，如学习、记忆、执行功能[38]。邹淑怡等[39]研究显示，结合多种功能训练手段干预3 周，脑卒中恢复期患者执行功能改善，包括工作记忆、定势转换能力与词语流畅性等。田亮等[40]研究显示，工作记忆相关认知训练2 个月后，基底核区脑卒中患者执行功能改善。

由于人工认知训练可能会存在治疗效果的个体差异，计算机辅助认知训练不仅局限性少，还能增加受试者的依从性，提升效果。

4.3 经颅直流电刺激(transcranial direct current stimulation,tDCS)

tDCS 使用弱直流电直接刺激相应神经元，对该神经元的膜电位进行阈下调节，诱发皮质兴奋性和皮质活性改变[41]，具有非侵入性、低成本、易用等特点。Jo等[42]行后左背外侧前额叶皮质tDCS，发现脑卒中患者工作记忆提高，特别是患者识别准确率。

4.4 抗抑郁药物

Narushima 等[43]研究显示，抗抑郁药物治疗可显著改善脑卒中患者的执行功能，效果可以长期保持。抗抑郁药影响单胺能核活性，从而激活皮质-纹状体-大脑皮质-丘脑通路，该通路对执行功能有辅助作用；抗抑郁药改善神经营养因子及其受体活性，增强中枢神经功能，提高执行功能。

4.5 体感游戏Kinect

Kinect 是一种基于运动传感输入的体感游戏设备。陈长香等[44-46]发现，Kinect 改善脑卒中恢复期患者执行功能的效果优于常规康复。Kinect综合组织计划训练，营造娱乐场景、言语和音乐刺激，缓解不良情绪，有氧运动，从而改善执行功能。在Kinect 体感交互技术基础上开发虚拟现实运动或认知训练，可增强其效果[47]。结合虚拟现实技术的日常事务执行训练，可改善脑卒中患者的执行功能、注意力和整体认识功能[48]。

4.6 经颅磁刺激(transcranial magnetic stimulation,TMS)

TMS 利用脉冲磁场作用于中枢神经系统产生感应电流，改变神经细胞膜电位，引起一系列生理生化反应，改善认知功能[49]。重复经颅磁刺激(repeative transcranial magnetic stimulation,rTMS)效果更显著。rTMS 可分为低频(≤1 Hz)和高频(＞1 Hz)刺激，两者对运动皮质的调节作用不同，高频rTMS增加大脑皮质兴奋性，低频rTMS 抑制大脑皮质兴奋性[50]。TMS 影响脑内突触结构、神经递质及其传递功能，改变皮质神经细胞膜电位，从而影响特定脑区活动和功能连接网络；另外，rTMS可影响脑源性神经营养因子活性，调节神经元兴奋性基因表达，从而改善神经功能[51]。刘远文等[52]对脑卒中患者左额叶背外侧皮质行高频rTMS，能促进执行功能改善。罗明宇等[53]对脑卒中患者使用高频rTMS 4 周，患者执行功能显著提高。Park 等[54]发现，rTMS 对脑卒中患者认知功能，包括执行功能，有显著改善作用。