牛星陽(yáng), 肖佩儀, 古錦敏, 范舒涵綜述, 邢世會(huì)審校
腦卒中在世界范圍內(nèi)60歲及以上人群中居死因第2位,15~59歲人群中居死因第5位[1]。卒中患者常遺留運(yùn)動(dòng)、感覺(jué)、認(rèn)知等不同方面的神經(jīng)功能損害,影響其日常生活和工作,給家庭及社會(huì)帶來(lái)巨大的負(fù)擔(dān)。而失語(yǔ)癥作為腦卒中主要的后遺癥之一,存在于21%~38%的卒中患者中[2]。卒中后失語(yǔ)會(huì)極大的影響患者的交流和生活質(zhì)量,并且對(duì)卒中急性期和慢性期的康復(fù)造成不利影響[3]。本文通過(guò)對(duì)既往失語(yǔ)癥中聽(tīng)理解相關(guān)神經(jīng)通路的研究進(jìn)行回顧與梳理,對(duì)聽(tīng)理解的處理過(guò)程及涉及的神經(jīng)通路進(jìn)行描述。
聽(tīng)理解是一個(gè)將聽(tīng)覺(jué)信號(hào)轉(zhuǎn)化為抽象概念的認(rèn)知過(guò)程,這一過(guò)程不僅僅需要大腦準(zhǔn)確獲取語(yǔ)言信息,還需要進(jìn)一步針對(duì)字詞、語(yǔ)法、語(yǔ)調(diào)、情感等信息進(jìn)行多層次多角度的加工處理[4]。然而,卒中常因破壞了腦部神經(jīng)通路的完整性而導(dǎo)致聽(tīng)理解障礙,尤其是左側(cè)大腦中動(dòng)脈下干受累的卒中[5]。研究人員對(duì)聽(tīng)理解的神經(jīng)定位的探索19世紀(jì)便開(kāi)始了。早期進(jìn)行的是對(duì)聽(tīng)理解障礙患者的尸檢研究,研究結(jié)果提示聽(tīng)理解障礙的患者病灶位于左側(cè)顳葉上回[6]。那時(shí)人們便意識(shí)到左側(cè)大腦半球和語(yǔ)言功能的關(guān)系。隨著神經(jīng)影像學(xué)的發(fā)展,通過(guò)病灶-癥狀映射和功能激活,大多數(shù)研究證實(shí)了顳上回后部及顳上溝在聽(tīng)理解中的重要性[7~9]。后續(xù)深入對(duì)白質(zhì)纖維的研究,結(jié)果提示與聽(tīng)理解相關(guān)的腦區(qū)進(jìn)一步擴(kuò)大,不僅在左側(cè)顳葉后外側(cè),同側(cè)顳極、下顳區(qū)以及額葉對(duì)于聽(tīng)理解都有作用[10],并且聽(tīng)理解的研究也進(jìn)一步細(xì)化得出單詞理解主要依賴(lài)前顳葉前部,句子水平的理解則需要后顳葉白質(zhì)在內(nèi)的更廣泛的通路參與[11]。
當(dāng)代神經(jīng)科學(xué)正在明確特定皮質(zhì)網(wǎng)絡(luò)所對(duì)應(yīng)的認(rèn)知功能,卒中患者的部分腦區(qū)損害與其表現(xiàn)出的特定功能受損成為眾多研究者們積極探索的方向。既往文獻(xiàn)在卒中慢性期及急性期均對(duì)聽(tīng)理解相關(guān)腦區(qū)進(jìn)行了研究,結(jié)果都證明了優(yōu)勢(shì)半球顳中上回后部和顳上溝對(duì)聽(tīng)理解功能的必要性。
卒中慢性期患者的病灶-癥狀映射研究有大量的證據(jù)證明了聽(tīng)理解功能依賴(lài)于優(yōu)勢(shì)半球顳上回和顳中回[12~20]。一項(xiàng)對(duì)39例左側(cè)半球卒中患者的病灶-癥狀相關(guān)性研究顯示,卒中5 m后左側(cè)顳上回后部的病灶和聽(tīng)理解障礙有顯著的相關(guān)性,此外沒(méi)有聽(tīng)理解障礙的卒中患者病幾乎都沒(méi)有此處的病灶[12]。一項(xiàng)針對(duì)10例韋尼克氏失語(yǔ)癥患者的研究同樣顯示了左側(cè)顳上回后部和聽(tīng)理解障礙的強(qiáng)相關(guān)性,并且顳上回后部受損大于50%的患者聽(tīng)理解受損更重且1 y后的恢復(fù)更差,延伸到顳中回至顳葉前下部的病變也和不良預(yù)后有關(guān)[13]。有一項(xiàng)更細(xì)致的針對(duì)單詞理解的研究,納入了18例失語(yǔ)癥患者,單純的詞義理解障礙和顳上回后部以及頂葉下部的皮質(zhì)有關(guān),這部分沒(méi)有受到損傷的患者沒(méi)有出現(xiàn)詞義理解障礙[14]。納入210例患者,包含左右兩側(cè)卒中的研究顯示排除掉病灶體積后聽(tīng)理解與顳上回后部以及顳上溝的灰質(zhì)密度相關(guān)[15]。一項(xiàng)納入了138例左側(cè)半球卒中的研究再次對(duì)詞語(yǔ)理解進(jìn)行分析,同時(shí)加入了一項(xiàng)排除聽(tīng)覺(jué)輸入的詞語(yǔ)理解項(xiàng)目評(píng)估單純的詞義理解,結(jié)果提示左側(cè)顳上回后部和單詞的聽(tīng)理解有關(guān),而排除聽(tīng)覺(jué)輸入單純的詞義理解和更多和顳極相關(guān)[17]。進(jìn)一步的研究提示顳中回的中后部主要影響了動(dòng)詞的理解以及多個(gè)單詞的整合過(guò)程,從而造成患者的聽(tīng)理解障礙[18,19]。一項(xiàng)針對(duì)失語(yǔ)癥患者對(duì)聽(tīng)覺(jué)語(yǔ)言和手勢(shì)語(yǔ)言的理解程度的研究也證明了顳中回及顳上回不僅在聽(tīng)覺(jué)語(yǔ)言中起作用,在聽(tīng)覺(jué)和手勢(shì)的協(xié)同理解中也起到關(guān)鍵作用[20]。同時(shí)在研究卒中慢性期患者聽(tīng)理解功能恢復(fù)的研究中也發(fā)現(xiàn)左中后顳回在聽(tīng)理解恢復(fù)中起著關(guān)鍵作用[21]。
在卒中急性期腦損傷除了梗死區(qū)本身外,還需包含梗死區(qū)周?chē)牡凸嘧^(qū)[17,22]。急性期的研究可以避免因中風(fēng)后大腦結(jié)構(gòu)和功能重組所產(chǎn)生的影響,與慢性期的研究可以相互驗(yàn)證。急性卒中患者的一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)梗死灶與低灌注位置在優(yōu)勢(shì)半球顳上回后部和聽(tīng)理解障礙的相關(guān)性最強(qiáng)[23]。另一項(xiàng)包含了169例左側(cè)半球卒中急性期患者的研究發(fā)現(xiàn)除了左側(cè)顳上回后部和聽(tīng)理解障礙呈現(xiàn)明顯的相關(guān)性外,左側(cè)顳極也表現(xiàn)出微弱的趨勢(shì)[24]。卒中急性期患者再灌注和聽(tīng)理解的研究中,發(fā)現(xiàn)左側(cè)顳上回后部的灌注恢復(fù)和聽(tīng)理解的改善顯著相關(guān)[24]。左側(cè)顳上回后部低灌注的嚴(yán)重程度與聽(tīng)理解障礙的程度也直接相關(guān)[25,26],而其他區(qū)域的低灌注的程度和聽(tīng)理解障礙程度無(wú)關(guān)[26]。針對(duì)卒中急性期患者進(jìn)行的句子理解的研究提示左側(cè)顳頂葉句子理解最為重要,額下回也起到一定作用[27]。
以上針對(duì)卒中患者聽(tīng)理解障礙的研究都將其核心功能區(qū)指向左側(cè)半球的顳上回后部,其中也有部分研究發(fā)現(xiàn)除了核心區(qū)外,左側(cè)顳極、左側(cè)頂葉下部也和聽(tīng)理解的過(guò)程相關(guān)[13,14,19,24]。有研究提出一個(gè)在靈長(zhǎng)類(lèi)動(dòng)物中得到驗(yàn)證的聽(tīng)覺(jué)雙流模型,根據(jù)聽(tīng)覺(jué)系統(tǒng)投射的方向分為后背側(cè)流和前腹側(cè)流[28],這也讓更多的研究開(kāi)始重視白質(zhì)在語(yǔ)言系統(tǒng)中的作用。之后一項(xiàng)針對(duì)原發(fā)性進(jìn)行性失語(yǔ)的研究發(fā)現(xiàn)顳上回后部神經(jīng)元的丟失沒(méi)有引起單詞聽(tīng)理解的障礙,這一結(jié)果與上述針對(duì)卒中患者的研究結(jié)果相背離[29],也進(jìn)一步提示白質(zhì)纖維在語(yǔ)言系統(tǒng)中的重要性。針對(duì)白質(zhì)功能的研究結(jié)果也證明了整個(gè)顳葉及額葉對(duì)聽(tīng)理解的作用[10,11,30]。其中單詞理解依賴(lài)與顳葉前部[11,30],句子理解需要后顳葉白質(zhì)在內(nèi)的更廣泛的通路參與[11,19,27,31,32]。
隨著神經(jīng)影像學(xué)的發(fā)展及相關(guān)研究的不斷推進(jìn),聽(tīng)理解所涉及到的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)范圍越來(lái)越大,聽(tīng)理解這一過(guò)程已經(jīng)不能簡(jiǎn)單的用左側(cè)顳上回后部這一的核心區(qū)域來(lái)解釋了。神經(jīng)功能影像的研究將聽(tīng)理解這一過(guò)程被不斷細(xì)化,從聽(tīng)見(jiàn)到聽(tīng)懂仍需要十分復(fù)雜的信息處理。聽(tīng)理解加工處理信息所涉及的腦區(qū)有序地分布在神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中[4]。本文分為以下三個(gè)功能域來(lái)綜述。
3.1 語(yǔ)言接收與儲(chǔ)存 語(yǔ)言及外界的其他聲音引起毛細(xì)胞纖毛震動(dòng)轉(zhuǎn)換為神經(jīng)電信號(hào),最終經(jīng)過(guò)聽(tīng)輻射傳至雙側(cè)顳橫回初級(jí)聽(tīng)覺(jué)皮質(zhì)。一項(xiàng)功能磁共振的研究顯示,隨著句子長(zhǎng)度的增加,顳葉前部參與的響應(yīng)時(shí)間越久,而初期聽(tīng)覺(jué)皮質(zhì)響應(yīng)時(shí)間一致,提示初期聽(tīng)覺(jué)皮質(zhì)內(nèi)部需要完成對(duì)語(yǔ)言及其他聲音的初步處理,即對(duì)語(yǔ)言進(jìn)行辨別攝取[33]。語(yǔ)言信息的儲(chǔ)存涉及到記憶廣度,另外兩項(xiàng)功能磁共振的研究證實(shí),語(yǔ)言的儲(chǔ)存功能依賴(lài)左側(cè)顳頂聯(lián)合區(qū)的深部[34,35]。
3.2 詞匯語(yǔ)義提取 攝取并儲(chǔ)存后的語(yǔ)言信息仍然需要進(jìn)一步的破譯和處理。首先要完成對(duì)單個(gè)字詞的理解,既往核磁學(xué)及功能磁共振結(jié)果均提示這一過(guò)程主要依賴(lài)左側(cè)顳葉的前部,尤其是顳上回及顳上溝的前部[36,37],對(duì)單詞的理解在此處基本完成,卒中患者的病灶分析的研究也支持單詞理解在顳葉前部完成[11,30]。而對(duì)句子的理解還需對(duì)聽(tīng)到的語(yǔ)言進(jìn)行更進(jìn)一步的加工。單個(gè)字詞之上還有短語(yǔ)、固定搭配,這部分同樣是在顳葉前部完成,將相鄰字詞結(jié)合,以完成對(duì)短語(yǔ)的識(shí)別[36,38]。
3.3 語(yǔ)義整合性加工 在一句話被接收及識(shí)別字詞、短語(yǔ)后,仍是一些單獨(dú)的詞匯,需要處理其排布順序并加入語(yǔ)法將其整合出完整的意義。攝取到的詞語(yǔ)或短語(yǔ)信息從顳上回及顳上溝前部通過(guò)額枕下束的腹側(cè)及鉤狀束傳至額下回及島蓋區(qū),在此處進(jìn)行詞匯關(guān)系及語(yǔ)法信息的識(shí)別[34,39~42]。對(duì)卒中患者的病灶研究也提示顳中回中后部與整合多個(gè)字詞有關(guān)[18,32]。也有研究表示語(yǔ)法的加工不在額葉,仍位于顳葉前部,僅詞匯排布順序的處理在額下回[38]。不同研究的矛盾也提示詞語(yǔ)整合成句子的過(guò)程也許不能單純的分為詞匯順序及語(yǔ)法加工這兩部分。一句話的意義還與講述者的語(yǔ)氣、語(yǔ)調(diào)以及所處環(huán)境相關(guān)。既往有研究報(bào)道右側(cè)大腦半球受損的患者不能準(zhǔn)確感知嘲諷、反話等帶有情緒性的句子[43]。也有功能磁共振的研究進(jìn)一步證實(shí),右側(cè)大腦半球的顳上回后部及額下回共同參與對(duì)語(yǔ)音語(yǔ)調(diào)等信息的辨別,以進(jìn)一步感知語(yǔ)言的語(yǔ)氣、音調(diào)及情感等內(nèi)容[44,45]。
聽(tīng)理解這一過(guò)程首先由初級(jí)聽(tīng)覺(jué)中樞分離出有意義的語(yǔ)言暫時(shí)儲(chǔ)存在顳頂葉深部。之后在腦網(wǎng)絡(luò)的連接下,由顳葉前部負(fù)責(zé)對(duì)字詞的分析及理解,額下回葉及顳葉后部分析句法結(jié)構(gòu),完成句子意義的判讀,右側(cè)額下回及顳上回協(xié)助完成語(yǔ)音語(yǔ)調(diào)及情感信息的捕捉。由此可知聽(tīng)理解需要廣泛神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的支持,除了傳統(tǒng)上的顳上回后部這一核心區(qū)域,還涉及左側(cè)顳葉、頂葉、額葉、右側(cè)顳頂葉以及相關(guān)聯(lián)的纖維束。
在本綜述中對(duì)過(guò)去在神經(jīng)影像方面對(duì)聽(tīng)理解的一些探索,可以發(fā)現(xiàn)對(duì)于聽(tīng)理解這一功能的認(rèn)識(shí)在逐漸加深,雖然目前的研究工作還未能對(duì)于聽(tīng)理解整個(gè)復(fù)雜進(jìn)程和神經(jīng)機(jī)制達(dá)成共識(shí),但隨著后續(xù)研究的不斷深入,隨著神經(jīng)影像技術(shù)的進(jìn)步及統(tǒng)計(jì)方法的推進(jìn),相信未來(lái)對(duì)復(fù)雜的聽(tīng)理解會(huì)有更深刻全面的認(rèn)識(shí)。另外國(guó)內(nèi)的相關(guān)文獻(xiàn)資料較少,而漢語(yǔ)與英語(yǔ)語(yǔ)系不同,在聽(tīng)理解方面是否與英語(yǔ)有所不同,也需要進(jìn)一步的探索。