基底神经节与血管性认知功能障碍的相关性研究进展▲

张家欢 方 兴 徐秋凤

(1 广西中医药大学研究生院，广西南宁市 530011；2 广西中医药大学附属瑞康医院神经内科二区，广西南宁市 530011)

【提要】 基底神经节与认知功能的关系，尤其是与血管性认知功能障碍的关系，成为了近年的研究热点。本文将从基底神经节的结构和认知环路、基底神经节病变及其继发的血管性认知功能障碍等方面，对基底神经节与血管性认知功能障碍的相关性进行综述，以期为诊断和治疗血管性认知功能障碍提供参考。

血管性认知功能障碍(vascular cognitive impairment，VCI)的内涵广泛，不仅包括血管性痴呆，还包括混合性痴呆和无痴呆的血管性认知功能障碍[1]。VCI作为一组干预价值很大的临床综合征，一直是神经内科领域的研究热点。但是该病的诊断一直都是临床的难点，且该病的预防和治疗仍是目前有待解决的问题。既往有大量研究探讨了与基底神经节(简称基底节)损伤相关的运动缺陷对运动控制的影响[2-3]，而近期国内外的研究表明，基底节血管病变的损害不仅涉及躯体的生理功能，还可继发认知功能障碍[4-5]，这为基底节在认知功能中的作用研究提供了一定的依据。本文对基底节与VCI的相关性研究进展进行综述，以期为临床诊断和治疗VCI提供参考。

1 基底节结构与认知功能的关系

基底节位于间脑，由5个皮质下核团组成：尾状核、壳核、苍白球、黑质和丘脑底核。其中尾状核、壳核和丘脑底核是基底节的输入结构，而输出结构包括苍白球内段、苍白球腹侧和黑质网状部[6]。基底节作为重要的信息环路，其作用是接收来自大脑皮层的信息并将加工后的信息通过丘脑投射回大脑皮层。大脑皮层是基底节信息的主要传入来源，基底节的神经节在相关通路的作用下可以与整个大脑皮层形成广泛联系[7]。由此可见，基底节的神经节发生病变后，相应的大脑皮层网络连接也被破坏，进而影响认知功能。临床研究也表明，个别皮质-基底神经节-丘脑皮质环路的功能障碍与认知功能障碍有密切关系[8]。皮质-纹状体(包括尾状核、壳核)回路调节特定认知功能的观点,已在非人类灵长类动物和啮齿类动物基底节疾病模型中得到了验证。例如，有学者在大鼠[9]和猴子[7]中发现，其小脑通过丘脑向纹状体发出强烈的双突触投射，并通过反向研究证明基底节通过桥核向小脑皮质发送双突触投射。还有学者将1型单纯疱疹病毒注射到猕猴背外侧前额叶皮质以确定其轴突扩散或连接的情况[10]，证实了皮层-纹状体-丘脑皮质环路具有认知功能而不是运动功能。对经过训练的猴子进行的生理学研究也证实了基底节不仅涉及运动功能，还与高级认知功能密切相关[6]。人类的认知功能包括注意力、计算力、记忆力、执行能力、时间空间定向力、语言理解能力与表达能力等，是大脑的一种高级功能。研究显示，在基底节中，壳核的激活与大脑的工作记忆(维持和操纵信息)有关，而尾状核头部的活动水平则与执行过程(例如计划和定势转移)有关[11]。上述研究均表明基底节与认知功能密切相关。

2 基底节病变与VCI的相关性

2.1 基底节出血 在所有类型的脑出血中，基底节出血最为常见，且病情非常严重，具有较高的病死率，预后一般较差。VCI是脑出血患者的一种常见临床后遗症。研究显示，脑出血是认知功能障碍的一个独立影响因素，脑出血后发生认知功能障碍的概率与年龄、血压、病灶处血肿的体积呈正相关[12]。基底节出血可以对大脑皮层下的前电路产生直接影响，阻碍额叶和顶叶皮质信号下传，从而导致认知功能障碍，严重影响语言、记忆和执行功能[13]。特别是出血部位位于尾状核、壳核和苍白球时，可以表现出广泛的行为障碍、认知功能障碍和情绪异常[14]。特别值得注意的是，基底节微出血与整体认知功能障碍高度相关[15]，且这种相关性独立于其他位置的脑微出血，主要与视空间功能、执行功能、记忆力降低有关[13,16]。

2.2 基底节梗死 基底节内囊区梗死的发生率极高[17]。金世娟[18]发现，基底节梗死后极易发生认知功能障碍，且以视空间/执行功能、语言能力、记忆及抽象思维能力、注意力的损害表现为主。与右侧基底节内囊区梗死比较，左侧基底节内囊区梗死所致的认知功能障碍的发生率更高，程度更严重。梗死体积也与认知功能障碍发生率呈正相关[19]。孟全华[20]还发现基底节梗死后可出现面孔情绪识别障碍，以“厌”“惊”情绪面孔认知受损为主，且受注意力功能的影响。由于信息提取障碍与皮层下功能障碍有关[21]，视觉延迟记忆可能是基底节梗死后最容易受到影响的认知领域[22]。基底节腔隙性梗死所引起的认知功能障碍是脑小血管疾病中常见的VCI类型之一。该病起病隐匿，随着病情发展，患者逐渐出现注意力不集中、记忆力下降、反应迟钝等认知功能障碍。蔄红好等[23]发现基底节腔隙性梗死也会对神经功能造成严重影响，起病时神经功能损害尚轻，发病3～5 d后病情逐渐进展至高峰期，错过了溶栓时机，即使及时给予静脉溶栓治疗，效果也不尽人意。

2.3 脑白质病变 脑白质病变又称脑白质高信号(white matter hyperintensity，WMH)或脑白质疏松，主要的病理表现为脑白质完整性破坏或脱髓鞘变化[24]，其发生原因与缺血密切相关[25]。研究发现，超过一半的血管性痴呆患者都存在脑白质病变，随着对神经影像学和神经病理学研究的深入，发现脑缺血导致的白质损伤与髓鞘脱失有关，是VCI的重要病理机制[26]。有研究证实，基底节的白质微结构可能反映了自身与其他大脑区域的联系程度，并且与认知功能的个体差异有着密切联系[27]。脑白质病变可以扰乱与认知功能相关的正常脑电图连贯模式[28]，其神经纤维束发生病理改变后，皮质神经元之间的信息传递受阻，使得各功能区的联系中断，引发认知功能下降。WMH主要反映脑小血管的脱髓鞘和轴突丢失情况[29]，是脑小血管疾病的神经影像学标记物。基底节的WMH程度与VCI的发生率呈正相关[30-31]。WMH与记忆力、注意力、执行功能和整体认知能力的关系更密切[32]。在不同分级的WMH患者之间，语言、视空间与执行功能、抽象功能、信息加工处理速度、延迟回忆等方面的认知功能受损程度存在差异[33]。一项评估不同基底节亚型的白质病变的研究显示[34]，皮质下轻度VCI患者的白质病变在尾状区更明显，患者执行能力和即时回忆能力明显下降，证实了脑血管相关结构异常、基底节回路完整性破坏和情景记忆障碍之间存在联系。

2.4 基底节血管周围间隙异常 血管周围间隙是脑内穿支动脉周围的潜在腔隙，脑代谢产物的清除可在此间隙内进行[35]。研究表明，基底节血管周围间隙扩大的程度与患者蒙特利尔认识量表总分、视空间与执行能力、注意力、语言能力、定向能力均呈负相关，其中与蒙特利尔认识量表总分、定向能力的相关性较强[36]。既往研究表明，校正年龄后，基底节血管周围间隙对壳核信息处理速度有显著影响[37]，这可能与额下皮质环路(包括胆碱能白质纤维)的弥漫性中断和远距离连接减少有关[38]。血管周围间隙常见于基底节和半卵圆中心区。Park等[39]发现，相较于半卵圆中心区血管周围间隙，基底节的血管周围间隙的异常程度与患者的认知功能下降独立相关。多项研究发现，血管周围间隙异常与脑血管疾病的脑小血管病变、认知功能障碍有关[40-41]。Banerjee等[42]对110例阿尔茨海默病患者和116例皮层下血管性认知损害患者进行分析，发现半卵圆中心区的血管周围间隙与阿尔茨海默病独立相关，而基底节的血管周围间隙与皮质下血管性认知损害相关，这或许有助于两种疾病的临床鉴别诊断。

3 小 结

基底节病变在VCI中的重要性已得到了行为神经学和基础神经学的研究证实，尤其是尾状核和壳核的病变。基底节血管病变时应高度警惕VCI的发生，且不同的血管病变引起的认知功能障碍特点存在一定的差异，这可为临床诊断及预防VCI提供一定的参考价值。临床上应对基底节病变患者进行早期监测、早期诊断、早期治疗，从而最大限度地促进其康复，减轻患者及其家庭的负担。而针对基底节病变的治疗是否可以逆转或者改善VCI患者的认知功能，还需要进一步的研究。此外，今后应致力于研究可能有助于提高认知功能的其他大脑区域，分析其微结构的改变对VCI的影响，从而提高早期诊断VCI的敏感性和准确率，从而提高VCI的治疗效果和患者的生活质量。