特定模式颅脑损伤患者选择性认知功能障碍研究

李晓辉，王新军，谢井伟，吴建珩，单峤

（郑州大学第五附属医院 神经外科，河南 郑州 450052）

特定模式颅脑损伤患者选择性认知功能障碍研究

李晓辉，王新军，谢井伟，吴建珩，单峤

（郑州大学第五附属医院 神经外科，河南 郑州 450052）

目的 明确特定模式的颅脑损伤与某种选择性认知功能障碍之间的联系。方法入选的27例创伤性颅脑损伤（TBI）患者，其中12例为情景记忆功能受损但执行功能完好（不良记忆组），15例为情景记忆功能完好但执行功能缺陷（不良执行组），另外选取25名健康人作为对照组。参照神经心理学评分及磁共振（MRI）结果，采用定性、定量的方法研究TBI患者的病变分布及海马体积。结果不良执行组表现为额叶局灶性病变，而不良记忆组则表现为海马结构萎缩。结论左侧海马体积与记忆功能正相关，前额叶皮层脑组织与执行功能相关。

创伤性颅脑损伤；认知缺陷；执行功能；记忆功能；额叶；海马

创伤性颅脑损伤（traumatic brain injury，TBI）可导致运动功能缺陷、知觉障碍、认知缺陷、语言障碍、人格改变等严重功能缺陷。认知障碍为TBI最常见最持久的后遗症状之一[1]。研究发现认知障碍是阻碍患者其他功能康复如肢体功能、语言功能恢复的重要因素[2]。先前的研究从宏观解剖层面解释TBI患者颅脑损伤性质及其定位的关系，研究结果常常表现为相互抵触或前后矛盾，原因是他们所研究的TBI患者存在多种模式的认知功能缺陷。本研究创新之处在于试图控制TBI患者所涉及到的异质性中的一个或数个方面，用以明确这种损伤模式从某种程度上是否与他们具体的认知表现存在关联。

1 资料与方法

1.1 一般资料

郑州大学第五附属医院2011年2月-2014年3月收治的74例TBI患者中，筛选出27例随访完整的患者信息。其中，男性24例，女性3例，平均年龄31.6岁。全部患者中，23例（31.1%）处于极低的意识状态，认知功能＜7分，无法完成准确的心理评估；5例（6.8%）存在不同程度的失语症；19例（25.7%）TBI患者同时存在情景记忆和执行功能受损。仅有12例（16.2%）为情景记忆功能受损但执行功能完好，15例（20.3%）为拥有情景记忆功能但执行功能受损，他们表现出特异性选择性认知功能障碍，这27例患者最终列入本研究对象,另外选取25名健康人作为对照组。见表1。

表1 研究对象人口特征 （±s）

表1 研究对象人口特征 （±s）

创伤后天数/d不良记忆组（n=12） 34.583±7.141 8.500±3.631 30.583±17.380 224.583±148.829不良执行组（n=15） 32.667±7.423 9.133±3.226 26.333±13.652 245.867±162.999健康对照组（n=25） 33.320±6.263 9.120±3.723F/t值 0.269 0.142 0.712 0.355P值 0.765 0.868 0.483 0.726组别 年龄/岁 认知功能/分 昏迷持续时间/d

1.2 入选标准

格拉斯哥昏迷等级（GCS），得分8～15分；已度过昏迷期，能完成指令性动作；无局部认知缺失及干扰神经心理测试和神经影像学评估的因素；无精神病、酗酒及药物因素干扰；无情景记忆功能及执行功能同时严重受累。

1.3 试验方式

评估内容包括认知、空间探索、失语、痴呆等。神经心理学及执行功能测试具体包括：①使用数字广度测验测量短时视空间记忆[3]；②使用词语即刻延时回忆测验；③卡片分类测验[4]；④连线测试；⑤使用伦敦塔测验测量病人问题解决能力；⑥使用倒序数字广度测验测量工作记忆[5]；⑦使用言语流畅性测试测量词语表征功能；⑧使用Attentive Matrices测试测验选择性注意；⑨使用瑞文颜色推理测验测量抽象推理能力。本试验采用定性方法研究TBI患者病变分布，采用定量方法评估TBI患者个体海马体积。就定性而言，参照既往研究[6]，通过图像观察，不良执行组TBI患者存在额叶受损；就定量而言，本试验从宏观结构上计算出组间存在海马体积的差异。本试验所有MRI数据均使用飞利浦Achieva 3.0T超高磁场磁共振系统获得。定性评估：MRI的定性均由资历较高的影像学医师进行阅片，运用单盲实验法读取TBI患者影像资料，病灶＞1.6 cm；定量评估：每侧大脑半球的海马体积均应用FSL FIRST工具自动测量，其精确性由经验丰富的影像医师采用单盲方法加以修饰。

1.4 统计学方法

Excel2007建立数据库，使用SPSS 21.0统计软件进行数据分析。对于符合正态分布的数据，结果表示方法为均数±标准差（±s），TBI组群和健康对照组之间的比较采用单因素方差分析，组间两两比较采用LSD-t检验；TBI组群之间差异的比较采用两独立样本t检验；对于不符合正态分布的数据，结果表示方法为M（P25，P75），数据分析采用两独立样本秩和检验（mann-whitney u tests）的方法进行。采用单因素方差分析-趋势检验分析比较TBI患者和健康对照组海马体积变化；采用Person积矩相关系数或肯德尔τ相关系数（kendallτcorrelations）评估神经心理评分和海马体积之间的相关性，P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 神经心理学评估及基本特征

从表1中可以看出，实验组与对照组在性别、年龄、教育程度上差异无统计学意义（P＞0.05）。从表2可以看出，不良记忆组在15个单词列表测试及段落文章测试中得分较低，而不良执行组在威斯康星卡片分类测验（wisconsin card sorting test）以及伦敦塔测验（the tower of london test）中得分较低。然而，不良记忆组及不良执行组在短时记忆、工作记忆、言语流畅、选择性注意、抽象推理等方面表现差异并无统计学意义（P＞0.05）。

2.2MRI评估

不良执行组研究对象中存在额叶局灶性病变，而不良记忆组TBI患者未表现出局灶性颅脑病变。实验发现不良记忆组和不良执行组与健康对照组相比，双侧海马体积均相对较小（见表3）。对实验组及对照组双侧海马体积做趋势分析：健康对照组＞不良执行组 ＞不良记忆组（F左侧海马=7.679，P=0.008；F右侧海马=20.545，P=0.004）。见附图。

2.3 神经心理学评估与海马体积之间的相关性

左侧海马体积与15-词延迟回忆、段落文字即时回忆、延缓回忆及抽象推理的表现呈正相关（r=0.731，P＜0.05；τ=0.445，P=0.002；r=0.646，P＜0.05；r=0.387，P=0.046）海马体积与其他任意神经心理学测试得分不相关。

表2 研究对象神经心理学测试成绩

附图 实验组及对照组海马体积比较

表3 两组TBI患者及健康对照组海马体积比较 （±s）

表3 两组TBI患者及健康对照组海马体积比较 （±s）

注：1）不良记忆组与对照组比较，P＜0.05；2）不良执行组与对照组比较，P＜0.05

组别右侧海马不良记忆组（n=12） 3093.167±295.323不良执行组（n=15） 3674.933±523.836 3990.560±218.814F值 24.688 38.996P值 0.001 0.001t值 0.0001），0.0002） 0.0001），0.0002）左侧海马3118.833±333.350 3670.467±518.088健康对照组（n=25） 4223.680±283.718

3 讨论

对于脑的高级认知功能来说，任何一侧的多部位受损都会出现认知障碍，以额叶、海马区等损害表现尤为突出[7]。情景记忆和执行功能障碍是TBI患者常见的后遗症，执行功能是个体在行为活动过程中，将不同认知加工并进行灵活整合及协同操作的能力，包括动机、程序、反应控制和演绎推理等内容[8]。先前许多研究试图明确异构模式认知缺陷与特定颅脑损伤之间的关系时，结论时常相悖[9]。导致这种矛盾的原因大致有2种：第一，TBI患者往往合并多种类型的认知能力障碍，之间又相互影响，进而导致认知与解剖数据之间产生误差。第二，很难明确某个大脑区域是否为某种特定认知功能的优势区域。认知障碍的异构模式与颅脑损伤性质、定位等因素变异有关，故导致实验数据存在差别。

本研究创新之处在于尽可能控制TBI患者中的异质性，控制变异因素，从而降低其认知功能障碍的异质性。大部分TBI患者存在神经心理异质性，筛选出TBI患者的独特性，控制变异因素，需从较大的临床样本中做研究，才有机会筛选出符合要求的实验对象。本次实验尽可能降低TBI患者的变异性，从74例研究对象中筛选出符合要求的实验个体，入选者必须为情景记忆障碍与执行功能障碍相对独立。经过遴选，仅有12例为情景记忆功能受损但执行功能完好，15例为情景记忆功能完好但执行功能缺陷的患者入选。通过磁共振检查，采取定性及定量的方法，发现执行功能受损患者存在额叶局灶性病变，而情景记忆功能障碍患者显示双侧海马体积减少。虽然依据MRI容积法测得海马体积精确性欠佳，但这也是研究大脑宏观结构变化充分而又可靠的方法。

VOELBE等[10]研究表明，额叶是TBI最容易受累的区域。颅脑外伤后额叶或其与后皮质区、皮质下和边缘系统的信息传导联系中断而导致工作记忆障碍[11]。集中注意对跨时间关系的信息进行加工并集中精力进行思考，从而形成知识的积累，也与额叶有关[12]。本实验发现，执行功能障碍患者大数多与背外侧和腹内侧前额叶皮层脑区组织损伤有关，但实验人员并没有进一步做出组织病变和执行认知得分之间具有相关性的结论，主要原因是一部分执行功能障碍患者合并其他组织损伤；另一部分是执行功能障碍患者额叶病变部位存在差异。另外，对于记忆功能，有报道称海马体积及其信号传导通路与情景记忆关系密切[13]。不良情景组与健康对照组及不良执行组相比有明显的海马萎缩，其中左侧海马体积与记忆测试得分正相关，故左侧海马体积与记忆相关性更为密切。

本研究存在一定局限性，比如，有些TBI患者呈现出海马体积下降，但没有出现任何记忆障碍。原因可能有2种，样本量较小及统计力度不足。样本量较小是最为重要的因素之一，严重的TBI患者出现某种单一而确切的认知功能障碍较为少见，本结论需要在更多具有不良情景记忆和执行功能障碍人群中重复实验，以得到更为完备的结论。本次小规模的实验研究可能是今后研究的理论基础。本研究可以明确左侧海马体积与记忆功能正相关，前额叶皮层脑组织与执行功能相关。

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（张西倩 编辑）

Study of selective cognitive dysfunction in patientsw ith a specific pattern of traumatic cerebral damage

Xiao-huiLi,Xin-junWang,Jing-weiXie,Jian-hengWu,Qiao Shan
(Departmentof Neurosurgery,the Fifth Affiliated Hospital of Zhengzhou University, Zhengzhou,Henan 450052,China)

ObjectiveTo determine the relationship between a specific pattern of cerebral damage and some sort of selective cognitive dysfunction.MethodsA total of 27 patientswith traumatic brain injury(TBI)were collected for the study,including 12 TBI patients with contextmemory disorder and without executive function defects,and 15 patientswith executive dysfunction butwithout episodicmemory dysfunction.The control group included 25 healthy people.The distribution of the lesions and the volume of hippocampus in the TBI patients were studied by qualitative and quantitativemethods,referring to neuropsychological scores and magnetic resonance imaging(MRI) results.ResultsTBI patients with executive dysfunction showed local lesions of frontal lobes,whereas the TBI patientswith episodicmemory disorder presented hippocampal atrophy.ConclusionsThe lefthippocampal volume is in positive correlation withmemory function.The prefrontal cortex is associated with executive function.

traumatic brain injury(TBI);cognitive dysfunction;executive function;memory function;frontal lobe; hippocampus

R651

A

10.3969/j.issn.1005-8982.2017.07.024

1005-8982（2017）07-0107-05

2016-10-08

王新军，E-mail：sailing5156@163.com；Tel：15236101927