昌凡 ，李豪喆 ，張盛宇 ，陳琛 ，劉超 ，樊慧雨 ，邢燕 ，張欽廷 ，蔡偉雄

（1.溫州醫(yī)科大學(xué)精神醫(yī)學(xué)院，浙江 溫州 325035；2.司法鑒定科學(xué)研究院 上海市法醫(yī)學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室司法部司法鑒定重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 上海市司法鑒定專業(yè)技術(shù)服務(wù)平臺，上海 200063）

工作記憶（working memory，WM）是一種容量有限的記憶系統(tǒng)，可供存儲，也有操作加工處理記憶的功能[1]。不僅可以暫時(shí)保持信息，而且涉及對信息加工、協(xié)調(diào)、計(jì)劃和監(jiān)督管理的整個(gè)過程。目前傾向?qū)⒐ぷ饔洃浄譃槿煞帜Ｐ?，其中，語音回路負(fù)責(zé)語義和聽覺信息，是信息維持及復(fù)述的重要環(huán)節(jié)；視空間模板負(fù)責(zé)對物體的顏色、距離、方向等一些外在特征進(jìn)行存儲和調(diào)節(jié)；中央執(zhí)行系統(tǒng)是工作記憶核心，負(fù)責(zé)對信息進(jìn)行刷新、轉(zhuǎn)換、注意與抑制等執(zhí)行控制過程。在神經(jīng)影像學(xué)研究中，通常使用單詞、字母和數(shù)字N-back范式來考察工作記憶。

研究[2]結(jié)果表明，至少25%的創(chuàng)傷性顱腦損傷（traumatic brain injury，TBI）患者在康復(fù)階段后至少6個(gè)月仍遺留有不同程度的認(rèn)知功能障礙，其中記憶障礙是最常見的癥狀之一。有研究[3-4]結(jié)果顯示，與正常對照組比較，TBI患者的工作記憶指數(shù)（working memory index，WMI）、處理速度指數(shù)（processing speed index，PSI）顯著降低。遺憾的是，盡管通過事件相關(guān)電位（event-related potential，ERP）、眼動（eye movement，EM）以及腦電圖等技術(shù)手段可探索腦外傷后認(rèn)知功能狀況，但空間分辨率較差[5-8]。另外，功能性磁共振成像（functional magnetic resonance imaging，fMRI）雖然有極高的空間分辨率，但其時(shí)間分辨率相對較差，且其對被試者的活動限制較高。為此，開發(fā)和利用新的功能性檢查技術(shù)對腦外傷所致輕度認(rèn)知障礙患者的微觀結(jié)構(gòu)進(jìn)行深入研究已成為必然。

功能性近紅外光譜成像（functional near-infrared spectroscopy，fNIRS）作為一種光學(xué)檢測手段，將近紅外光直射于頭皮表面，通過測定大腦皮質(zhì)中散射光的強(qiáng)度可間接檢測出被試者執(zhí)行任務(wù)過程中大腦特定區(qū)域皮質(zhì)氧合血紅蛋白（oxyhemoglobin，HbO）濃度的變化，并以此反映大腦皮質(zhì)的激活情況[9]。fNIRS是一種完全無創(chuàng)且同時(shí)兼具較高的時(shí)間與空間分辨率的多功能神經(jīng)影像學(xué)技術(shù)，能彌補(bǔ)fMRI、ERP和腦電圖等各自的不足。其體積小，便攜，且用戶界面更友好，能提供更寬松的實(shí)驗(yàn)環(huán)境，這使得在臨床環(huán)境中研究認(rèn)知任務(wù)簡單方便。同時(shí)儀器成本不高，易于運(yùn)行和維護(hù)。并且，針對腦外傷患者煩躁易怒、情緒不穩(wěn)定、注意力有時(shí)無法集中、無法忍耐等特點(diǎn)，利用fNIRS無需嚴(yán)格限制被試者活動這一優(yōu)點(diǎn)，可以很好地彌補(bǔ)患者的不穩(wěn)定性。自1977年fNIRS首次被使用于動物大腦皮質(zhì)血氧水平的檢測后，至今已有大量研究圍繞該技術(shù)展開深入挖掘，尤其在精神障礙領(lǐng)域，包括精神分裂癥[10]、情感障礙[11]以及神經(jīng)發(fā)育障礙[12]等多個(gè)方面。且WIJEAKUMAR等[13]觀察到fNIRS和fMRI測量之間存在顯著的體素相關(guān)，適用于大腦額顳葉皮質(zhì)的所有實(shí)驗(yàn)條件。以往雖有將fNIRS用于腦損傷患者的研究，但所用范式大部分集中在Stroop與VFT[14-15]。少有研究者利用fNIRS分析被試者工作記憶的腦激活差異，或者僅分析腦震蕩患者的注意抑制差異[16]。基于此，本研究擬將對象定焦于腦外傷所致輕度認(rèn)知功能障礙患者，應(yīng)用fNIRS實(shí)時(shí)檢測患者和健康人群在執(zhí)行N-back任務(wù)時(shí)前額葉皮質(zhì)HbO濃度的變化情況，探討觀察對象前額葉皮質(zhì)激活情況的差異。

1 對象與方法

1.1 研究對象

納入2018年11月—2019年6月因道路交通事故受傷在司法鑒定科學(xué)研究院進(jìn)行精神殘疾程度評定的被鑒定人28名為研究組，招募志愿者30名為對照組。

研究組納入標(biāo)準(zhǔn)：（1）年齡為18～50周歲；（2）右利手；（3）符合《ICD-10精神與行為障礙分類》[17]中器質(zhì)性（腦外傷所致）輕度認(rèn)知障礙的診斷標(biāo)準(zhǔn)；（4）道路交通事故傷后6個(gè)月及以上；（5）入組前未服用過精神科藥物；（6）研究對象理解研究內(nèi)容并簽署知情同意書。

排除標(biāo)準(zhǔn)：（1）符合《ICD-10精神與行為障礙分類》其他精神障礙的診斷標(biāo)準(zhǔn)；（2）酒精和（或）物質(zhì)依賴史；（3）癲癇病史；（4）精神疾病家族史；（5）既往有腦外傷史或腦器質(zhì)性疾??；（6）嚴(yán)重的心血管疾病、內(nèi)分泌疾病以及肝、腎、肺等重大疾病史。

對照組入組標(biāo)準(zhǔn)：（1）年齡18～50周歲；（2）右利手；（3）傷前無顱腦受傷史、腦血管意外病史；（4）身心健康，無嚴(yán)重軀體疾??；（5）自愿參加本研究，知曉并簽署知情同意書。

1.2 研究方法

收集人口學(xué)（性別、年齡、受教育年限等）以及臨床資料［顱腦損傷程度、損傷部位、損傷性質(zhì)、昏迷時(shí)間和格拉斯哥昏迷指數(shù)（Glasgow coma scale，GCS）評分等一般情況］，使用日常生活能力量表（activity of daily living scale，ADL）、社會功能缺陷篩選量表（social disability screening schedule，SDSS）對研究組進(jìn)行評估，同時(shí)進(jìn)行韋氏成人智力量表測試，采用LabNIRS/16近紅外光學(xué)腦成像系統(tǒng)（日本島津公司）完成fNIRS檢測。

精神殘疾程度評定由2名以上有經(jīng)驗(yàn)的法醫(yī)精神病鑒定人根據(jù)《人體損傷致殘程度分級》進(jìn)行評定。

研究按雙盲法進(jìn)行，研究人員參與被鑒定人fNIRS的檢查過程，不參與鑒定案件的討論；鑒定人不知道被試者fNIRS與N-back范式的結(jié)果。

1.3 fNIRS檢測

（1）N-back任務(wù)設(shè)計(jì)

N-back任務(wù)使用E-Prime 3.0軟件（美國PST公司）編寫，并呈現(xiàn)于臺式機(jī)電腦顯示器，顯示器與被試者之間的距離為50cm。刺激任務(wù)采用區(qū)組設(shè)計(jì)，且正確率高于90%后再進(jìn)入正式測試模塊。任務(wù)初始為時(shí)長10s的基線采集。N-back任務(wù)由高記憶負(fù)荷的2-back任務(wù)和低記憶負(fù)荷的1-back任務(wù)組成（其中每組任務(wù)包括刺激23次），兩組任務(wù)隨機(jī)呈現(xiàn)各3次，兩組任務(wù)中間為時(shí)長30s的靜息態(tài)。N-back的刺激內(nèi)容為偽隨機(jī)順序呈現(xiàn)的數(shù)字，當(dāng)數(shù)字呈現(xiàn)時(shí)，要求被試者迅速按鍵反應(yīng)。1-back任務(wù)下，如果屏幕上出現(xiàn)的數(shù)字和其前一位數(shù)字相同則按“f”鍵，否則按“j”鍵。2-back任務(wù)下，如果屏幕上出現(xiàn)的數(shù)字與其前兩位數(shù)字（隔一位數(shù)字）相同則按“f”鍵，否則按“j”鍵。實(shí)驗(yàn)材料及實(shí)驗(yàn)程序刺激由E-Prime 3.0軟件控制。每次刺激呈現(xiàn)時(shí)間不設(shè)限，當(dāng)被試者對刺激呈現(xiàn)按鍵反應(yīng)后，刺激消失，進(jìn)入短暫的空白階段后自動跳轉(zhuǎn)至下一個(gè)刺激，刺激間隔時(shí)間即空白階段為500ms。被試者平視顯示屏中心。要求被試者對刺激盡快準(zhǔn)確地按鍵，在休息階段保持清醒但放松的狀態(tài)（默數(shù)1、2、3、4……）[18]。記錄行為學(xué)數(shù)據(jù)（包括按鍵錯(cuò)誤個(gè)數(shù)與反應(yīng)時(shí)間）以備統(tǒng)計(jì)分析。

（2）血氧代謝記錄

fNIRS檢查采用LabNIRS/16近紅外光學(xué)腦成像系統(tǒng)。首先，根據(jù)10-20定位系統(tǒng)[19]標(biāo)記頭皮上的Nz、Fpz、Cz、Oz、A1、A2、T3位置。16個(gè)探頭隨后用特制的泳帽固定在前額上（圖1），探頭下側(cè)與眉毛上側(cè)齊平，共形成22條通道。光源發(fā)射器3放置在Fpz（額極中線）位點(diǎn)，左右不對稱。使用FASTRAK 3D磁場數(shù)字化儀（美國Polhemus公司）和3D位置測量系統(tǒng)軟件4.1.0.0版（日本Shimadzu公司）[20]定位被試者頭皮上標(biāo)記點(diǎn)和探頭夾持器中每個(gè)探頭的三維空間位置，參考蒙特利爾神經(jīng)研究所坐標(biāo)系（MNI坐標(biāo)系）[21]，正式開始后，儀器自動記錄光信號。

1.4 數(shù)據(jù)處理和分析

在Matlab2013軟件（美國The MathWorks公司）中使用LabNIRS/16配備的近紅外數(shù)據(jù)處理軟件包NIRS-SPM對收集到的fNIRS數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，得到各通道HbO質(zhì)量濃度變化減去靜息態(tài)的HbO濃度的β值（ΔHbO）。β值為正代表正性激活，為負(fù)代表負(fù)性激活。采用SPSS 20.0（美國IBM公司）對數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。計(jì)量數(shù)據(jù)均采用表示。根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶D(zhuǎn)換后得到的各個(gè)任務(wù)中的β值以及被試者行為學(xué)數(shù)據(jù)（按鍵錯(cuò)誤個(gè)數(shù)與反應(yīng)時(shí)間）的平均值進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。對組間一般資料與β值數(shù)據(jù)比較時(shí)，不符合正態(tài)分布的配對樣本數(shù)據(jù)的比較進(jìn)行Wilcoxon秩檢驗(yàn)，組間比較進(jìn)行Mann-WhitneyH檢驗(yàn)。符合正態(tài)分布的數(shù)據(jù)進(jìn)行χ2檢驗(yàn)或獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)。檢驗(yàn)水準(zhǔn)α=0.05。采用統(tǒng)計(jì)參數(shù)圖（statistics parameter mapping，SPM）記錄激活區(qū)的激活范圍及激活強(qiáng)度。

圖1 大腦前額葉通道分布情況Fig.1 Distribution of channels on prefrontal ganglia

2 結(jié) 果

2.1 一般資料比較

排除研究組明顯不配合4名，對照組中無法順利完成2-back任務(wù)3名，實(shí)際入組研究組24名，對照組27名。研究組與對照組一般數(shù)據(jù)符合正態(tài)分布。性別構(gòu)成使用χ2檢驗(yàn)，其余數(shù)據(jù)使用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)。由表1可見，性別構(gòu)成、年齡、受教育年限等方面兩組差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）。但在智力評分、SDSS、ADL量表評分上差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，除智力評分外，研究組得分均高于對照組（P＜0.05）。

表1 研究組與對照組間一般情況的比較Tab.1 Comparison of general conditions between study group and control group （±s）

表1 研究組與對照組間一般情況的比較Tab.1 Comparison of general conditions between study group and control group （±s）

注：1）“/”前后分別為男、女性數(shù)據(jù)；“-”表示無數(shù)據(jù)。

images/BZ_60_1285_2677_2265_2731.png0.40 0.79 0.49 0.001-0.001 0.001性別 1）/例年齡/歲受教育年限/年智力評分GCS評分SDSS ADL 14/10 40.45±11.67 11.27±5.63 69.70±10.71 14.40±1.40 5.83±1.76 21.80±3.74 12/15 41.38±11.46 12.60±6.02 101.67±14.93-0.25±0.05 14.21±1.34

2.2 行為學(xué)結(jié)果比較

對對照組與研究組在1-back、2-back任務(wù)時(shí)的反應(yīng)時(shí)間與錯(cuò)誤個(gè)數(shù)進(jìn)行獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)（符合正態(tài)分布，其中方差不齊時(shí)，采用校正的t檢驗(yàn)）（表2），對照組錯(cuò)誤個(gè)數(shù)與反應(yīng)時(shí)間均少于研究組，差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。

對組別（對照組×研究組）和工作負(fù)荷（1-back×2-back）進(jìn)行重復(fù)測量方差分析。在錯(cuò)誤個(gè)數(shù)與反應(yīng)時(shí)間上，工作負(fù)荷的主效應(yīng)顯著（F=14.11，P=0.0011），組別的主效應(yīng)顯著（F=10.39，P=0.0015）。工作負(fù)荷與組別的交互作用不顯著（F=2.11，P=0.088）。

2.3 fNIRS結(jié)果比較

2.3.1 1-back、2-back任務(wù)下各通道ΔHbO比較

因兩組β值均不符合正態(tài)分布，因此使用非參數(shù)檢驗(yàn)，對對照組和研究組進(jìn)行Mann-WhitneyH檢驗(yàn)，在1-back任務(wù)中，研究組與對照組在任一通道上的差異均沒有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）。

在2-back任務(wù)中，兩組在通道2、3、7、9、10、11、14、15、18、21、22上差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），其余通道差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（表3）。對照組的ΔHbO值大于研究組，研究組ΔHbO值多為負(fù)值。

2.3.2 腦區(qū)激活定位比較

將對照組27名與研究組24名的腦區(qū)激活SPM分別疊加，在1-back條件下，對照組與研究組在偏左側(cè)額極與背外側(cè)前額葉區(qū)域均有激活。2-back條件下（圖2），對照組激活區(qū)域在左側(cè)額極區(qū)與左側(cè)背外側(cè)前額葉區(qū)，而研究組幾乎涵蓋左右大部分額極區(qū)，散在分布，且其右側(cè)區(qū)域也存在激活。

表2 對照組與研究組不同認(rèn)知負(fù)荷的工作記憶的錯(cuò)誤個(gè)數(shù)與反應(yīng)時(shí)間比較Tab.2 Comparison of the number of errors and reaction time of working memory in different cognitive load between control group and study group （±s）

表2 對照組與研究組不同認(rèn)知負(fù)荷的工作記憶的錯(cuò)誤個(gè)數(shù)與反應(yīng)時(shí)間比較Tab.2 Comparison of the number of errors and reaction time of working memory in different cognitive load between control group and study group （±s）

注：1）與對照組比較，P＜0.05。

錯(cuò)誤個(gè)數(shù) 反應(yīng)時(shí)間/ms對照組（n=27） 研究組（n=24） 對照組（n=27） 研究組（n=24）任務(wù)1-back 2-back 6.14±6.85 7.96±7.25 10.50±7.461）14.19±9.111）1337.42±904.97 2426.06±1829.00 1825.12±891.011）3074.63±143.651）

表3 2-back任務(wù)下，對照組與研究組的ΔHbO質(zhì)量濃度比較Tab.3 Comparison of mass concentrations of ΔHBO between control group and study group under the 2-back task

3 討 論

創(chuàng)傷性顱腦損傷患者經(jīng)長期系統(tǒng)的治療后，仍有部分患者會出現(xiàn)感知、記憶、情感以及智能等精神方面的異常。本研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)性別組成、年齡以及文化程度相匹配情況下，腦外傷所致精神障礙患者ADL、SDSS得分均高于對照組，韋氏成人智力量表測試得分低于對照組，差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。這與既往研究結(jié)果[22]一致，提示ADL、SDSS和韋氏成人智力量表在反映腦外傷所致精神障礙患者的日常生活和社會功能受損的嚴(yán)重程度上具有一定的參考價(jià)值。

圖2 2-back任務(wù)時(shí)大腦前額葉激活區(qū)域Fig.2 The activation of prefrontal cortex during the 2-back task

1974年，BADDELEY和HITCH在分析短時(shí)記憶時(shí)提出工作記憶的概念[23]，用以表示短時(shí)間內(nèi)貯存和保持信息的能力。目前認(rèn)為，工作記憶包括至少詞語和空間工作記憶兩種類型，分別負(fù)責(zé)處理詞語和空間信息。詞語工作記憶主要激活左側(cè)半球（優(yōu)勢半球），空間工作記憶則主要激活右側(cè)半球。N-back實(shí)驗(yàn)范式是工作記憶的經(jīng)典范式之一，其大腦激活基本與工作記憶的神經(jīng)環(huán)路貼合[24]，通過參數(shù)N及控制當(dāng)前刺激與目標(biāo)刺激間隔的刺激個(gè)數(shù)來控制工作記憶負(fù)荷，N越大，工作記憶負(fù)荷越高。研究結(jié)果[25-26]表明，工作記憶對于語言理解、學(xué)習(xí)、推理、思維等認(rèn)知任務(wù)的完成起關(guān)鍵作用。其指標(biāo)平均反應(yīng)時(shí)與正確率（或錯(cuò)誤個(gè)數(shù)）可以用來間接測量個(gè)體神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對信息處理的快慢程度，用來反映工作記憶損害的嚴(yán)重程度[27-28]。本研究選定數(shù)字為刺激物，包括1-back與2-back任務(wù)，評估神經(jīng)系統(tǒng)對簡單負(fù)荷與高負(fù)荷任務(wù)的反應(yīng)。本研究中，對照組的激活范圍和激活強(qiáng)度顯著部位主要集中在左側(cè)前額葉，1-back任務(wù)中，研究組激活部位也主要集中在左側(cè)前額葉。這與其他詞語工作記憶激活區(qū)域基本一致，支持?jǐn)?shù)字也作為一種詞語信息，處理過程在左側(cè)額葉優(yōu)勢半球的理論。

有研究[29]認(rèn)為，BA10區(qū)的重要功能就是信息處理的協(xié)調(diào)和多個(gè)認(rèn)知過程間的信息轉(zhuǎn)移。利用fMRI對工作記憶的研究[30-32]也發(fā)現(xiàn)，前額葉區(qū)域的BA10區(qū)有強(qiáng)烈激活。盡管因?yàn)閷?shí)驗(yàn)對象不同，激活范圍會有相應(yīng)變化，但BA10總是存在不同程度的激活。本研究結(jié)果與其一致，該區(qū)域確實(shí)明顯激活。另外，腦外傷所致輕度認(rèn)知功能障礙者與健康人群在1-back任務(wù)下各個(gè)通道ΔHbO濃度無明顯差異，推測1-back工作容量負(fù)荷較小，因而對輕度認(rèn)知功能障礙患者而言，激活的部位與強(qiáng)度尚能代償。這一點(diǎn)與SPM結(jié)果相一致。而在高難度負(fù)荷2-back任務(wù)下的2、3、7、9、10、11、14、15、18、19、21、22通道，組間差異明顯，表明腦外傷所致輕度認(rèn)知功能障礙患者的ΔHbO濃度明顯小于對照組，即激活程度明顯弱于對照組。功能神經(jīng)成像研究發(fā)現(xiàn)，事件記憶的編碼過程與左側(cè)前額葉（BA 10、45、46、47）的激活有關(guān)，記憶的提取則與右側(cè)前額葉（BA 9、10、46）的激活有關(guān)[33]，而這些存在差異的通道位于額極區(qū)域（frontopolar area，F(xiàn)pA）、腹外側(cè)前額葉（ventrolateral prefrontal cortex，VLPFC）以及左右背外側(cè)前額葉（dorsolateral prefrontal cortex，DLPFC）區(qū)域，故提示腦外傷所致輕度認(rèn)知功能障礙組在高難度負(fù)荷下對記憶的提取與編碼過程都存在一定程度的削弱。

另外，本研究結(jié)果還發(fā)現(xiàn)，在15通道即右側(cè)BA45區(qū)，研究組ΔHbO為正值且明顯大于對照組，激活程度也明顯強(qiáng)于對照組。早期有學(xué)者對雙側(cè)VLPFC（BA 44、45、47）功能成像進(jìn)行研究時(shí)發(fā)現(xiàn)，在語言工作記憶任務(wù)中，VLPFC特別是BA 44、45，與頂葉皮質(zhì)同屬于語音環(huán)，在默讀復(fù)述中起重要作用[28]。筆者推測，相對于對照組，研究組為了更好地完成任務(wù)，與通過激活對記憶的編碼與提取的功能區(qū)相比，對默讀復(fù)述這種方法的依賴性更高。這些區(qū)域的差異，也說明兩組完成任務(wù)時(shí)，對記憶實(shí)施的策略存在很大差異。有研究結(jié)果[29，34]認(rèn)為，當(dāng)出現(xiàn)腦損害后，無論是什么原因?qū)е碌木植炕蛘邚浡該p害，患者大腦數(shù)字工作記憶的策略都會發(fā)生變化，激活能力改變，不能像正常人群對刺激進(jìn)行儲存和提取，本研究結(jié)果較好地驗(yàn)證了這一點(diǎn)。

既往研究中，存在認(rèn)知功能障礙的患者，無論是癡呆早期[35]或者精神分裂癥[36]，在執(zhí)行工作記憶任務(wù)時(shí)，都存在前額葉腦區(qū)激活程度明顯降低的情況。本研究觀察到，工作記憶任務(wù)期間腦外傷所致輕度認(rèn)知功能障礙患者同樣表現(xiàn)出前額葉腦區(qū)激活程度減弱、激活范圍更廣的現(xiàn)象，我們將其歸因于工作記憶的額葉功能紊亂。這一結(jié)果提示，fNIRS在發(fā)現(xiàn)腦外傷所致輕度精神障礙患者認(rèn)知功能障礙上具有一定的參考價(jià)值。

大多數(shù)學(xué)者[31，37-40]認(rèn)為，工作記憶的激活腦區(qū)集中在額葉區(qū)域。通過額葉主導(dǎo)其他皮質(zhì)腦區(qū)形成可以共同完成這一項(xiàng)復(fù)雜的認(rèn)知過程的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。與對照組比較，本研究中腦外傷所致輕度認(rèn)知功能障礙患者數(shù)字工作記憶的激活腦區(qū)在前額區(qū)域發(fā)生了較大變化。首先，在左側(cè)額葉其較正常組功能腦區(qū)的激活強(qiáng)度降低，在左側(cè)額葉的有效激活范圍也有所減少。其次，在右側(cè)額葉周邊出現(xiàn)了非正常激活區(qū)域，其有效激活區(qū)域散在分布。有學(xué)者[41]對腦外傷患者的工作記憶進(jìn)行fMRI影像學(xué)資料研究發(fā)現(xiàn)，在2-back任務(wù)時(shí)，額頂葉主要是DLPFC和頂葉皮層區(qū)活動在腦外傷患者中呈現(xiàn)出更廣泛的趨勢；對多次腦震蕩而出現(xiàn)記憶下降等癥狀的運(yùn)動員進(jìn)行視覺和語音刺激，發(fā)現(xiàn)其DLPFC的激活相對于正常人是減弱的[42]；KEIGHTLEY等[43]對輕度創(chuàng)傷性顱腦損傷（mild traumatic brain injury，mTBI）患者（受傷后平均41 d，范圍為990 d）后的工作記憶表現(xiàn)研究發(fā)現(xiàn)，mTBI組的任務(wù)表現(xiàn)較差，大腦活動也較低；王慧芳[44]在對伴短暫性記憶障礙的輕度創(chuàng)傷性腦損傷患者靜息態(tài)fMRI研究中發(fā)現(xiàn)，短暫記憶障礙患者與無記憶障礙患者相比，某些區(qū)域的激活是減弱的。本研究結(jié)果與上述研究類似，在2-back任務(wù)下，腦外傷所致輕度認(rèn)知功能障礙患者額葉效率低下。根據(jù)激活區(qū)域比較，研究組其激活范圍更廣，產(chǎn)生了一個(gè)較廣泛的前額葉活動來實(shí)現(xiàn)超額的激活代償反應(yīng)。工作記憶的執(zhí)行依靠一個(gè)復(fù)雜的信息加工網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，涉及了整體的協(xié)作[39]。存在記憶障礙的腦外傷患者，其工作記憶涉及的腦神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)可能受到損害，繼而為彌補(bǔ)損傷部位所帶來的缺陷，會利用某些相同或者相似的機(jī)制（調(diào)動其他腦區(qū)的功能進(jìn)行代償）來完成任務(wù)。與本結(jié)果存在矛盾的是，KONTOS等[45]雖發(fā)現(xiàn)多次腦震蕩的青年運(yùn)動員與健康運(yùn)動員在相關(guān)腦區(qū)激活情況存在減弱現(xiàn)象，但并未看到激活范圍的擴(kuò)大，盡管腦震蕩組確實(shí)存在更差的準(zhǔn)確性與反應(yīng)性，猜測原因可能在于多次腦震蕩造成周圍部分已無法有效地代償。但有趣的是，本研究結(jié)果還發(fā)現(xiàn)，在1-back任務(wù)中兩組被試者前額葉皮質(zhì)激活情況無明顯差異，這一現(xiàn)象僅出現(xiàn)在任務(wù)效應(yīng)難度更大的2-back中，盡管與對照組相比，在1-back簡單負(fù)荷任務(wù)的認(rèn)知加工下反應(yīng)時(shí)間和錯(cuò)誤率都有所增加。而KHETANI等[31]卻發(fā)現(xiàn)，在1-back任務(wù)下，腦外傷組也存在激活范圍擴(kuò)大的現(xiàn)象。我們推測，造成這種差異的原因可能更多地在于實(shí)驗(yàn)對象的不同。KHETANI等的研究對象是兒童，兒童的認(rèn)知功能處于一個(gè)未發(fā)育完全的狀態(tài)，1-back任務(wù)對于兒童來講也存在一定難度，而對成年患者來說，1-back為簡單負(fù)荷任務(wù)，大腦區(qū)域仍能完整負(fù)擔(dān)。

綜上，本研究發(fā)現(xiàn)，在高負(fù)荷工作記憶任務(wù)下，腦外傷所致輕度認(rèn)知功能障礙患者對記憶實(shí)施的策略存在改變。其額極、腹外側(cè)與背外側(cè)前額葉區(qū)域激活較健康人群減弱，盡管在右側(cè)前額葉區(qū)域的激活范圍更廣，但其分布更分散，排布不規(guī)則，無法產(chǎn)生有效的功能，表現(xiàn)出來的仍是工作記憶功能的下降。這一結(jié)果提示，腦外傷所致精神障礙患者可能存在腦區(qū)激活異常的情況，fNIRS可以作為潛在的檢測腦外傷所致輕度認(rèn)知功能障礙患者執(zhí)行工作記憶任務(wù)的客觀評定方法。