黃書蕾 于云莉

癲癇（epilepsy）為一種中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病[1]。其中患病率最高的是顳葉癲癇（temporal lobe epilepsy，TLE）[2-3]。 患者的多種認知功能受損，且記憶力損害最明顯[4]。近年研究發(fā)現(xiàn)，TLE患者存在視空間工作記憶（visuo-spatial working memory，VSWM）障礙，使其日常生活能力受到干擾，但對VSWM損害的機制有待進一步研究[5-6]。MRI技術(shù)研究伴認知功能障礙的TLE[7]，發(fā)現(xiàn)其與大腦皮質(zhì)的形態(tài)學變化關(guān)系密切[8]?；隗w素的形態(tài)學分析（voxel-based morphometry，VBM）和基于表面的形態(tài)學分析（surface-based morphometry，SBM）是常用的兩種形態(tài)學分析方法，可對體素空間中灰質(zhì)體積、白質(zhì)體積、灰質(zhì)密度等指標和皮層空間中皮質(zhì)厚度、皮質(zhì)表面積、腦溝深度、分形維度等指標進行分析[9]。這些方法有助于TLE患者VSWM障礙的進一步探討，致病機理的進一步研究，以及為臨床治療提供新的依據(jù)及方向。本文就TLE患者VSWM障礙、TLE皮質(zhì)形態(tài)學的改變以及皮質(zhì)形態(tài)學分析方法的應(yīng)用進行綜述。

1 顳葉癲癇對認知功能的影響

作為人類最基礎(chǔ)心理過程之一的認知，包括一系列知識獲取、信息加工后認識、知曉的過程[10]。其中記憶是認知的基礎(chǔ)，包含對事物的識記、保存和再認。記憶功能涉及腦內(nèi)顳葉及邊緣系統(tǒng)，顳葉與聽、嗅覺、學習、記憶、情感等密切相關(guān)。源自顳葉的TLE最常見，常使多種認知功能受到損害[4]。認知功能影響著人類活動的各個方面，而記憶作為一項高級的認知功能，我們還知之甚少，因此記憶一直是廣大研究者的興趣所在。

2 視空間工作記憶的定義及評估方法

2.1 視空間工作記憶的定義 工作記憶（working memory，WM）是記憶的子系統(tǒng)，相較于注重強調(diào)信息短暫存貯的短時記憶，是推理、判斷、思維等高級認知活動的基礎(chǔ)[11]。BADDELEY[12]認為WM包含一個中央執(zhí)行系統(tǒng)，視空間模板、語音環(huán)路兩個子系統(tǒng)及一個情景緩沖系器，每一部分都有其各自的功能。視覺空間模板主要處理直接和間接進入空間信息。簡言之就是回答一個事物 “是什么”，“在哪兒”的問題。VSWM的損害對感知物體表征、物體定位、路徑的學習、空間導航等都存在一定影響，導致日常行為及社會認知的障礙。

2.2 視空間工作記憶的評估方法 目前較常用于測試VSWM的神經(jīng)心理學測試包括：①Rey-Osterrieth復雜圖形測驗[13]；②畫鐘試驗[13]；③n-back試驗。Rey復雜圖形測驗：要求受試者復制一個復雜的幾何圖形，然后立即畫出和30 min按記憶再次畫出圖形（延遲調(diào)用）。該方法應(yīng)用于評估不同的認知功能，包括視空間處理、視覺記憶、問題解決、計劃和視覺運動調(diào)節(jié)[14]，在一些針對VSWM的研究中有廣泛的應(yīng)用[15]，畫鐘試驗為常見、快速且易于應(yīng)用的神經(jīng)心理學的一種工具。其測試的范圍暗含了語言理解、執(zhí)行功能、數(shù)字知識、注意力，此外還有視覺空間能力和語言短期記憶等在內(nèi)的一系列從屬于認知的多個領(lǐng)域[16]?！皀back試驗”：通過對比受試者剛出現(xiàn)的刺激與之前第n個刺激任務(wù)，分別測試對于視覺、空間信息的加工[17]。該試驗是工作最常用的方法之一，也常應(yīng)用于VSWM的研究[18]。以上評估可較系統(tǒng)全面的評價癲癇組及對照組VSWM水平，從而得到相對客觀、科學的結(jié)論。

3 顳葉癲癇視空間工作記憶障礙及皮質(zhì)形態(tài)學變化的研究現(xiàn)狀

3.1 顳葉癲癇視空間工作記憶障礙的研究現(xiàn)狀 工作記憶主要與前額葉皮層（prefrontal cortex，PFC）有關(guān)[19]，而存在于顳葉內(nèi)側(cè)（medial temporal lobe，MTL）的海馬對于長期記憶起著關(guān)鍵作用這一結(jié)論也廣為人知[20]。以往觀點認為，TLE會損害長期記憶的形成和儲存，而不會影響工作記憶。然而，隨著研究的不斷深入，顳葉癲癇導致工作記憶的損害被越來越多的研究所證明。STRETTON等[21]基于功能磁共振（functional MRI，fMRI）研究了 TLE 患者的VSWM，對38例單側(cè)海馬硬化患者與15例健康被試在“n-back”試驗中WM腦網(wǎng)絡(luò)活動進行比較。研究顯示，與對照組相比，左側(cè)和右側(cè)海馬硬化組的WM均出現(xiàn)受損情況。同樣，TALLARITA等[6]的研究發(fā)現(xiàn)TLE不影響非記憶性視空間功能，但明顯損害視空間工作記憶和學習。而為解釋WM受損這一結(jié)果，有研究應(yīng)用顱內(nèi)電生理方法直接從額顳位點對人類執(zhí)行VSWM任務(wù)進行記錄，發(fā)現(xiàn)動態(tài)的、雙向的MTL和PFC之間的交流是構(gòu)成日常工作記憶的基礎(chǔ)[5]。

WM相關(guān)解剖結(jié)構(gòu)也是關(guān)注焦點，有研究表明工作記憶涉及雙側(cè)額-頂葉網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)（frontoparietal network，F(xiàn)PN）[18]。左額-頂網(wǎng)絡(luò)與語言任務(wù)更多相關(guān)，而右側(cè)額-頂網(wǎng)絡(luò)則涉及了包括認知流程性、工作記憶、抑制、計劃、抽象推理等認知控制過程[22]。額-頂葉網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)主要包括背外側(cè)前額葉、背側(cè)額葉、顳中回、扣帶回、項內(nèi)溝、頂上小葉、楔前葉等區(qū)域[23]。此外，在處于 VSWM任務(wù)狀態(tài)下，fMRI提示雙側(cè)額下回、右側(cè)背外側(cè)前額葉、頂葉、島葉活動增強[24]?？梢姡琕SWM涉及多個區(qū)域，除了MTL和PFC以外，頂葉在VSWM中也有著重要作用，STRETTON等[21]發(fā)現(xiàn)TLE組在單項目和多項目WM時右上頂葉活動減弱。LV等[25]對被試者VSWM腦網(wǎng)絡(luò)空間分布及功能連接的組間比較。研究發(fā)現(xiàn)，額葉中的額上回、額中回，此外包括頂上小葉與VSWM密切相關(guān)。綜上所述，TLE會導致工作記憶的損害，其中也包括VSWM的損害。VSWM涉及了包括額、顳、頂葉等多個腦區(qū)，且這些腦區(qū)是相互聯(lián)系的。VSWM損害的TLE患者存在多個腦區(qū)活動的改變。

3.2 顳葉癲癇的皮質(zhì)形態(tài)學研究現(xiàn)況 人腦的高級神經(jīng)中樞為大腦灰質(zhì)，與認知、記憶及語言能力等密切相關(guān)。隨著大腦的發(fā)育、成熟及老化，大腦皮質(zhì)的形態(tài)學指標會發(fā)生特定模式的變化，比如皮質(zhì)厚度的改變[26-27]。不僅如此，一些病理性變化，例如中樞神經(jīng)系統(tǒng)的病變，也會導致一些區(qū)域的皮質(zhì)形態(tài)學異常[28]。研究表明，TLE患者存在顳葉灰質(zhì)結(jié)構(gòu)改變。崔婧軒等[29]對71例TLE患者進行了全腦皮質(zhì)厚度分析發(fā)現(xiàn)，相較于正常對照組，癲癇組均有部分顳葉及其外腦區(qū)皮質(zhì)厚度增厚。WHELAN等[30]的研究結(jié)果顯示，對比健康對照組，單側(cè)的內(nèi)側(cè)顳葉癲癇（mesialtemporal lobe epilepsy with，MTLE）患者皮質(zhì)厚度均表現(xiàn)出現(xiàn)雙側(cè)大腦半球多個區(qū)域變薄。此外，GALOVIC等[31]得出，左側(cè)TLE患者左側(cè)楔前葉、舌回、梭狀回及顳上回等多個區(qū)域均出現(xiàn)皮質(zhì)變薄，且進行性發(fā)展。除了皮質(zhì)厚度以外，其他的大腦皮質(zhì)形態(tài)學特征，如皮質(zhì)表面積、體積和平均曲率、折疊度被也發(fā)現(xiàn)與TLE的發(fā)病有關(guān)。賴春任等[32]研究表明，在同側(cè)近中葉和前顳葉亞區(qū)皮質(zhì)表面積不對稱減少，雙側(cè)島葉平均曲率異常，皮質(zhì)整體變薄和灰質(zhì)體積丟失。VOETS等[33]研究顯示，TLE患者海馬旁、顳葉、島葉和額葉皮質(zhì)折疊度增加，其中左側(cè)TLE患者皮質(zhì)折疊度在致癇灶的同側(cè)增加，而右側(cè)TLE患者雙側(cè)皮質(zhì)褶皺程度均有增加。綜上，現(xiàn)有研究證明，TLE患者存在包括皮質(zhì)厚度、體積、表面積、平均曲率、折疊度等多項皮質(zhì)形態(tài)學的變化，且皮質(zhì)厚度呈進行性改變。

3.3 VBM及SBM在皮質(zhì)結(jié)構(gòu)研究中的應(yīng)用 近年來，影像學分析技術(shù)在臨床中的廣泛應(yīng)用能夠發(fā)現(xiàn)常規(guī)MRI平掃難以發(fā)現(xiàn)的細微的結(jié)構(gòu)改變，可在活體上檢測出局部腦區(qū)的特征和腦組織成分的差異，進行精確的形態(tài)學研究。在結(jié)構(gòu)磁共振（structural MRI，sMRI）分析中，包括多種形態(tài)測量方法，VBM及SBM是其中最為常用類型。

VBM是一種基于體素空間對sMRI進行分析的方法。其將sMRI分割為灰質(zhì)、白質(zhì)、腦脊液，并配準到標準腦模板空間，隨后進行灰質(zhì)體積、密度，白質(zhì)體積、密度，顱內(nèi)總體積等指標的計算，最后根據(jù)實驗設(shè)計對上述指標進行統(tǒng)計分析[9]。目前VBM多用于對灰質(zhì)體積的計算，在此基礎(chǔ)上FUJISAO等[34]探討了MTLE各亞型MRI灰質(zhì)體積與發(fā)作間期腦電圖源圖的相關(guān)性，發(fā)現(xiàn)了不同亞型MTLE患者的病理生理機制不同。另外，也有研究者運用VBM檢測分析MTLE合并海馬硬化的兒童灰質(zhì)體積異常區(qū)域，以此對兒童MTLE并海馬硬化進行分類。此外，該方法在帕金森病[35]、阿爾茲海默病[36]，及除神經(jīng)系統(tǒng)以外，包括阻塞性睡眠呼吸暫停綜合癥[37]、重度抑郁障礙[38]等多種類型疾病研究中均廣泛應(yīng)用[39]。

SBM是在皮質(zhì)空間對sMRI進行分析的方法，此方法在對sMRI進行灰白質(zhì)分割后映射到皮質(zhì)空間，完成皮質(zhì)重建；隨后計算皮質(zhì)厚度、面積、曲率等皮質(zhì)常規(guī)指標和分形維度、腦溝深度、局部回指數(shù)等復雜指標，最后基于具體的實驗設(shè)計對上述指標進行統(tǒng)計分析[35]。在GALOVIC等[40]研究中，SBM被用于對行手術(shù)治療的TLE患者及正常對照組皮質(zhì)厚度進行分析及比較，評估癲癇手術(shù)是否能成功終止進行性皮質(zhì)變薄，該研究發(fā)現(xiàn)，那些術(shù)后癲癇發(fā)作者在手術(shù)后有小范圍的持續(xù)加速變薄。因此認為，成功的癲癇手術(shù)可以防止TLE中觀察到的進行性皮質(zhì)萎縮，并可能具有潛在的神經(jīng)保護作用。不僅如此，SBM同樣在多種神經(jīng)系統(tǒng)疾病皮質(zhì)結(jié)構(gòu)的研究中也得到較為充分的應(yīng)用。

4 總結(jié)與展望

TLE是最常見的局灶性癲癇，易出現(xiàn)認知功能受損，其中以記憶功能的缺損尤為明顯。VSWM屬于記憶中工作記憶的一部分，并且在其中占有重要地位。傳統(tǒng)觀點認為TLE損害長期記憶，而不影響工作記憶，但近年來的研究表明TLE對于工作記憶包括VSWM存在一定的影響。目前研究表明顳葉癲癇患者存在灰質(zhì)結(jié)構(gòu)改變，包括灰質(zhì)體積、皮質(zhì)厚度、平均曲率等，其中實驗結(jié)果顯示皮質(zhì)厚度變薄的占多數(shù)，甚至是進行性變薄，灰質(zhì)體積的減小以及曲率的改變也在部分研究中被發(fā)現(xiàn)。目前對于顳葉癲癇對VSWM的研究報告較少，有關(guān)VSWM的研究仍處于初步階段，對于VSWM損害的發(fā)病機制并不清楚。當前大腦皮質(zhì)結(jié)構(gòu)檢測廣泛運用，隨著影像學技術(shù)的發(fā)展，運用這些新的結(jié)構(gòu)影像學技術(shù)可發(fā)現(xiàn)更為細微的改變，這些細微的結(jié)構(gòu)變化是否與VSWM損害存在一定相關(guān)性，能否為VSWM損害提供病理生理學依據(jù)的同時早期發(fā)現(xiàn)TLE患者VSWM障礙，提供治療干預靶點，從而提高TLE患者生活質(zhì)量。