重复经颅磁刺激治疗在脑卒中后失语症中的应用进展

胡雪艳，江晓峰，张通

·专题·

重复经颅磁刺激治疗在脑卒中后失语症中的应用进展

胡雪艳1，2，江晓峰3，张通1，2

失语症是脑卒中后常见的并发症，对患者的工作、家庭和社会交往能力影响巨大。重复经颅磁刺激治疗（rTMS）是用于诱导或增强神经可塑性的一种安全无创的方法，有助于脑卒中后失语症的恢复。本文从言语恢复的机制、rTMS治疗在脑卒中后失语症恢复中的应用进行综述。

脑卒中；重复经颅磁刺激；失语症；康复；综述

［本文著录格式］胡雪艳，江晓峰，张通.重复经颅磁刺激治疗在脑卒中后失语症中的应用进展［J］.中国康复理论与实践，2015，21（2）:138-141.

CITED AS:Hu XY，Jiang XF，Zhang T.Advance of repetitive transcranial magnetic stimulation for aphasia after stroke（review）［J］. Zhongguo Kangfu Lilun Yu Shijian，2015，21（2）:138-141.

失语症是脑卒中后常见的并发症，通常由左侧大脑皮层及皮层下损伤，致语言网络结构的破坏所致［1-4］。失语症患者在脑卒中后早期可出现一定程度的自发恢复，尤其是脑卒中发病后2～3个月内，但大多数脑卒中后失语症患者会留有不同程度慢性失语症状［5-7］。目前针对失语症的康复效果有限。

许多因素可以影响失语症康复，包括病变部位、大小等。神经影像学研究表明，左侧半球语言区在脑卒中后数天、数周、数月后发生功能重建，脑卒中后语言恢复取决于大脑皮层可塑性的程度。目前的研究表明，脑卒中后失语症恢复可能与大脑半球3种神经活动的变化最为相关：①左侧半球病变区及病变周围区对语言相关任务的功能重建；②非优势右侧半球语言镜像区的激活、重组；③非优势半球的激活可能会干扰语言恢复。这些机制并非相互排斥，可能在语言恢复中交互作用。

重复经颅磁刺激（repetitive transcranial magnetic stimulation，rTMS）是用于诱导或增强神经可塑性的一种安全无创的方法，越来越多的证据表明，它有助于脑卒中后失语症的恢复。

1 言语恢复的机制

目前对失语症恢复的神经机制尚不十分了解。当失语患者恢复时，可出现大脑半球间和/或半球内语言网络的重塑。人类产生语言功能依赖于全脑语言功能区的协调运作。脑卒中后，除相应语言功能区发生损伤、激活程度减低外，还继发各种功能损伤；语言功能恢复依赖于语言功能区的重组及脑网络功能连接的重塑，这些变化不仅发生在损伤同侧的脑区，还发生于损伤对侧半球，其病理基础在于这些脑组织神经元的树突及突触的新生。

1.1 左侧半球在失语症恢复中的作用

研究表明，左侧半球病变周围区在脑损伤后数周或数月重新恢复语言能力，左半球语言区损伤区域的大小与最初的失语严重程度和失语症恢复显著相关［8］。对非流畅性失语症患者的功能影像学研究也证明了左半球激活与更好地自发语言恢复有关，左半球激活更有助于非流畅性失语症患者的语言恢复［9］；如果左颞叶语言区网络相对保存完好，流畅性失语的患者也被观察到有效的恢复［7］。

虽然病灶周围区激活增加的机制在语言恢复中尚未完全阐明，但很可能是损伤皮层的皮质抑制解除，导致附近区域皮质活动增加。有研究表明，左侧半球语言区损伤至少在两个区域导致皮质抑制解除：病灶周围区和通过胼胝体连接的等位区域［10］。在左半球语言区受损的情况下，皮质抑制的释放可能会促进病灶周围区出现语言任务的激活。对动物皮质可塑性的研究显示，应用特定任务进行持续皮质区域的重塑，可能会导致损伤周围区皮层网络更有效地参与这些任务［11］。因此，言语损伤区的抑制解除，可能会促进左侧半球损伤周围区的重塑和功能重建，以促进语言处理。

1.2 右侧半球在失语症恢复中的作用

多数研究表明，慢性失语症患者病灶周围区的同侧激活可能与更好的语言恢复有关。右半球语言任务功能重塑的作用更具争议。有观点认为，右侧半球在语言恢复中起有益作用，可通过假设其取代左半球之前的功能来起作用。但也有研究表明，在慢性失语症患者进行语言任务时，右半球的激活是语言处理效率低下的反映，不利于失语症恢复。其他研究则认为，在失语症患者进行语言任务时，右脑功能激活语言任务是一种假象，阻碍语言恢复。

右半球在脑卒中后左侧半球受损后语言恢复中可能起有利作用。有研究表明，左侧半球损伤的失语症患者，出现新的右侧半球损伤后，可使恢复的语言功能恶化［12］。研究显示，健康右利手成年人在左侧颈动脉注射异戊巴比妥后，言语功能暂停；广泛左半球卒中失语症患者，残余的语言功能可以被右颈动脉注射异戊巴比妥阻断［13］。此外，一些患者接受左大脑半球切除术，在缺乏左半球的情况下，语言功能明显恢复［14］，表明存在于右半球的左半球语言区镜像区有语言处理的能力，但通常被占优势的左半球经胼胝体抑制。根据这一假说，左半球卒中后语言恢复与右半球语言功能的抑制释放有关。

神经影像研究显示，在语言任务时，除了左半球语言区激活，等位的右半球区域也存在很强激活［15］。应用功能磁共振成像（fMRI）和正电子发射计算机断层（PET）研究，发现语言产生任务可靠与右前额叶的激活有关，而语言理解任务与右颞上回相关联；慢性左额前叶病变患者，右前额叶脑回激活区为左额下回镜像区域［16］。弥散张量成像（DTI）研究表明，左半球前额叶和颞叶语言区之间存在连接，在右半球镜像区可见相同的连接［17］。这些相似的激活模式和连接，支持右半球拥有必要的功能体系结构，在左半球损伤后进行语言操作。此外有研究认为，半球的参与可能是一个动态过程，随着失语症开始的时间、患者年龄和特定任务要求而改变。一个纵向影像学研究表明，在脑卒中后非流畅性失语症患者急性期，在进行语言任务时，两半球都没有被激活；在亚急性阶段，右脑表现出较强的参与语言功能；而在慢性阶段，左半球似乎重新获得主导地位［18］。

左侧半球损害后，大脑右半球功能重组的程度也取决于损害的进展。Thiel等使用功能神经影像学和TMS研究左半球肿瘤患者，发现语言的功能转移到右半球。由于这些患者左半球损伤进展缓慢，可能允许右半球进行自适应重组和循序渐进的神经可塑性变化，而这种变化不可能在急性脑卒中患者中发生［8］。大脑语言重组也可能部分取决于左半球卒中发作的年龄。Elkana报道一例儿科患者遭受左半球卒中后，右半球在语言任务显示激活；但进行更多的语言任务，则显示左半球更大的激活［19］。

1.3 右侧半球对失语症恢复的有害作用

脑卒中后失语症患者右半球活动增加可能不是一个完全有益的变化。左半球卒中后，右半球的参与是一个替代反应，反映了神经活动过程中出现效率低下或不适应的可塑性；无效的语言重组可能会干扰更高效的语言处理，阻碍左侧半球皮质网络恢复。有研究表明，左半球失语症患者，右侧半球的激活增加并不总伴随着语言功能的改善［20］。fMRI研究发现，右半球活动增加可导致完成命名任务下降，可能为左半球卒中后不适应的右半球激活增加，导致已经损坏的左半球有害胼胝体抑制异常增加［21］。研究显示，左半球损伤后，损伤半球对侧活动增加可能反映了从损坏的语言区到对侧镜像区的两半球间的抑制缺乏，这可能加剧失语症症状，阻碍语言的康复。

2 rTMS

TMS是一种无创的在大脑外部对神经细胞进行刺激的电生理技术。在过去20多年中，该方法作为多种神经和精神疾病潜在的研究和治疗工具，一直备受重视，并被广泛的应用于临床。目前用于临床的主要有TMS和rTMS。

TMS是利用时变磁场作用于大脑皮层产生感应电流，改变皮层神经细胞的动作电位，从而影响脑内代谢和神经电活动的生物刺激技术。在进行磁刺激时，将金属线圈置于头皮，刺激电流通过金属线圈可产生磁场，后者又在脑组织形成电场，从而使神经细胞去极化，刺激或阻断脑组织的电活动。TMS可以采用单个刺激，也可以进行多次刺激，并可以对磁场的强度、部位和方向进行调整。在研究中采用的TMS种类一般是根据皮层刺激的频率进行划分。快速刺激或重复刺激（一般称为rTMS）通常是指刺激频率大于1 Hz的rTMS，多用于治疗研究，称为高频rTMS。1 Hz或以下的rTMS通常称为慢速或低频rTMS。低频刺激（小于1 Hz）可以引起突触活动的长时间抑制，使皮层抑制；而较高频率的刺激可以引起长时间易化，使皮层兴奋。

正常人两侧大脑半球间存在相互抑制作用。这种相互抑制作用是平衡的，当一侧大脑发生卒中，这种平衡将被打破：患侧半球对健侧半球的抑制作用减弱，而健侧半球对患侧半球的抑制作用占优势。这种由单侧脑卒中所引起双侧大脑皮层内抑制和皮层内兴奋的不对称，与大脑皮层的可塑性和卒中后功能的恢复程度存在一定的相关性。rTMS可促进脑卒中后大脑代偿性可塑性变化。

双侧大脑半球均参与失语恢复过程。生理情况下，语言功能运行机制和功能分区是双侧大脑半球相互影响、相互调节的结果。一旦优势半球的语言功能区受损，便会打乱原有的双侧半球之间兴奋性平衡机制，破坏原有的语言网络分区，语言功能受损，出现失语症状。rTMS可改变皮层兴奋性，调节大脑半球间经胼胝体抑制失衡。有学者使用低频rTMS刺激右侧半球，在语言治疗前后进行功能影像学研究，提示左半球新的激活对正确反应尤其重要［22］。有研究者对皮质下失语症患者进行rTMS治疗，于Broca区对应镜像区右额下回刺激，每周2次，共6周，结果显示非流利型失语症患者的图画命名改善，而流利型失语症患者无变化［23］。Castel-Lacanal等应用低频（1 Hz）rTMS对4例左侧脑梗死后非流利型失语的右利手患者右侧Broca区镜像区进行10次治疗，分别于疗程前及疗程后2周、2个月和8个月进行评价，rTMS后2周和2个月，所有患者语言功能得到明显改善，并且反应潜伏期缩短；8个月后有3例患者语言功能有改善。该研究提示低频rTMS作用于右侧半球有利于语言功能的恢复，这可能与降低右侧语言镜像区皮层兴奋性以及语言网络重建有关［24］。

右侧半球相应区域的参与在失语症的恢复中亦起一定作用。失语症的恢复也可通过右侧大脑半球等同部位的代偿获得，这种代偿需要适当的大脑重组时间。研究显示，这一代偿激活机制多发生于卒中的亚急性期，可能与左半球对右半球固有抑制的解除［24］或新的语言交流策略的逐渐习得有关。有研究者利用PET和fMRI研究脑卒中左侧半球同语言相关的神经网络大范围损害时，病灶周围未损害或对侧对称区域的神经组织发挥代偿和补充作用［25］。Winhuisen等对9例右利脑卒中后失语患者的右侧额下回进行高频（4 Hz）rTMS治疗，PET显示2例患者右侧额下回呈高代谢，兴奋性增加，所有患者语言功能均改善［26］。Karbe等认为，当左半球语言中枢受到永久性损害时，语言加工将发生在右半球区域［27］。

以往一些研究认为，虽然rTMS可促进脑梗死患者言语功能的恢复，但持续时间短暂，仅在接受刺激当时或刺激停止后数分钟内有效，对脑梗死患者言语功能恢复的远期疗效不肯定。rTMS治疗作用的持续时间可能与其剂量以及是否连续作用有关。Mansur等之所以得出TMS疗效短暂的原因，可能与他们所采用的rTMS仅一个序列或序列间隔时间过长（1周）有关［28］。有研究对4例非流利型失语症患者右额下回实施1 Hz rTMS，每天20 min，共10 d，所有患者的图画命名明显改善，而且效果持续2个月；在rTMS治疗8个月后，1例患者图画命名保持稳定［29］。Martin等对2例重度非流利型失语症TMS治疗前后进行追踪观察。1例在卒中9年后进行rTMS治疗，在治疗后2、6、16、42个月分别进行语言检查，患者的话语长度由3个词最高增加到6个词，波士顿命名测验得分由治疗前的11分增加到18分；治疗前fMRI显示右半球M1嘴区和右额下回后部高度激活，图画命名成绩17/60（28%），治疗3个月后，右半球两个部位激活减少，左半球和右半球BA20、BA37有新的激活，命名成绩25/60（42%）；rTMS治疗16个月后，命名成绩提高到58%，肯定了rTMS的远期疗效［21］。

3 未来发展方向

rTMS是1992年在TMS基础上发展起来的新的神经电生理技术，能影响局部和远隔皮质功能，实现皮质功能区域性重建，影响多种神经递质和基因表达水平，已成为研究神经网络功能重建的良好工具。rTMS提供了一个新的促进失语症恢复的方法，能够进一步描述左右半球在失语症恢复中的不同作用。rTMS技术可以协同言语行为学研究，进一步探索大脑半球语言网络的重组机制，并可在脑卒中后的不同时期研究大脑皮层的可塑性。目前的研究主要集中在额叶损伤和非流畅性失语症患者，未来研究需要进一步探索rTMS对其他类型的失语症类型和不同病变位置的失语症的影响。

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更正

我刊2015年第1期刊出的《电针对局灶性脑缺血大鼠10号染色体同源丢失性磷酸酶张力蛋白和神经生长相关蛋白-43表达的影响》一文〔文章编号：1006-9771（2015）01-0035-04〕，经作者说明，角落测试时间为造模前1 d（基线）、干预当天干预前（判断造模是否成功）、干预后7 d和14 d（疗效评价）。据此，第35页中文摘要第三、四行“造模前1 d，给药后3 d、7 d和14 d，应用角落测试进行行为学检测”改为“造模前1 d、干预当天干预前、干预后7 d和14 d，应用角落测试进行行为学检测”；英文摘要第四、五行“They were assessed with Corner Test 1 day before modeling，and 3 days，7 days and 14 days after medication.”改为“They were assessed with Corner Test 1 day before modeling，just before intervention，and 7 days and 14 days after intervention.”第36页右栏倒数第三段第一行“分别于造模前1d，给药后3 d、7 d和14 d进行行为学检测”改为“造模前1 d、干预当天干预前、干预后7 d和14 d进行行为学检测”。第37页“2.1行为学检测”“术后3 d”改为“干预前”，“术后7 d”、“术后14 d”相应改为“干预后7 d”、“术后14 d”。全文“给药后”均改为“干预后”；“after medication”改为“after intervention”。

特此更正。

《中国康复理论与实践》编辑部

Advance of Repetitive Transcranial Magnetic Stimulation for Aphasia after Stroke（review）

HU Xue-yan，JIANG Xiao-feng，ZHANG Tong.Capital Medical University School of Rehabilitation Medicine，Neurorehabilitation Department，Beijing Bo'ai Hospital，China Rehabilitation Research Centre，Beijing 100068，China

Aphasia is common after stroke，and seriously influences the family and social communication of the patients.As a safe and noninvasive therapy，repetitive transcranial magnetic stimulation（rTMS）is used to induce or enhance neural plasticity，including promoting the recovery of aphasia after stroke.This paper reviewed mechanism of speech recovery and the application of rTMS for aphasia after stroke.

stroke；transcranial magnetic stimulation；aphasia；rehabilitation；review

R743.3

A

1006-9771（2015）02-0138-04

2014-10-30

2015-01-04）

10.3969/j.issn.1006-9771.2015.02.004

国家自然科学基金项目（No.81171243）。

1.中国康复研究中心北京博爱医院神经康复科，北京市100068；2.首都医科大学康复医学院，北京市100068；3.首都医科大学公共卫生学院康复医学教研室，北京市100069。作者简介：胡雪艳（1978-），女，山东龙口市人，博士，主治医师，主要研究方向：神经康复。