20世纪70年代起,临床上通常利用命令执行能力来评估患者意识水平。作为一种有效沟通方式,命令执行能力,通常用于提示昏迷状态,或慢性意识性疾病的出现。而对大多疾病来说,如脑出血(ICH)、蛛网膜下腔出血(SAH)、创伤性脑损伤等,昏迷常预示着预后不良。尽管意识障碍的临床意义显著,但我们对其潜在机制知之甚少。
目前公认的理论是,意识丧失涉及皮质丘脑环路与网络的分布;至于这些网络究竟如何发挥作用,尚未完全研究清楚。因此,来自哥伦比亚大学的研究者们,开展一系列研究,旨在比较清醒与反应迟钝的出血性卒中患者间,大脑结构与功能上的改变。具体结果发表于近日Stroke杂志上。
研究共纳入25名急性脑出血或蛛网膜下腔出血患者,进行结构性MRI、静息状态功能性MRI、及脑电图检测。通过T1加权MRI成像技术,分析结构性损伤;使用标准静态网络模板,分析功能性连接差异。
功能性成像分析显示,反应迟钝患者的16种标准静息态网络中,共6种发生改变,包括:内侧视觉网络、枕叶视觉网络、横向视觉网络、认知控制网络、右侧执行网络、躯体运动网络,涵盖了运动、认知、视觉功能(见图一)。运动皮质前区、背侧前扣带回、辅助运动区域发现有显著的体素。
图一:区分清醒与反应迟钝患者的静息状态网络。
第一行:鉴定感觉运动网络,图为躯体运动(Somatosensory)网络,左侧辅助运动区域有显著体素(红色)。中间行:鉴定2种认知网络(绿色),包括右侧执行(Right Executive)控制网络及认知控制(Cognitive Control)网络。额上回及右前扣带回有显著体素(红色)。第三行:鉴定3种视觉网络,包括内侧视觉(Visual Medial)、枕叶视觉(Visual Occipital)、横向视觉(Visual Lateral)网络。左侧舌回、右枕叶梭状回、RICC有显著体素(红色)。
另外,默认模式网络(DMN)及任务正网络(TPN)的直接分析显示,DMN与眶额皮层间的连接丧失,而DMN与TPN间出现新的连接。脑电图同样发现,反应迟钝的患者伴有右侧执行网络及视觉网络的降低。
研究提示,出血性卒中后反应迟钝的患者,认知、感觉及运动网络发生改变。并且,静息状态功能性MRI结果与脑电图数据一致,提示多种网络(主要为额侧网络)参与了出血性卒中患者意识丧失过程。未来研究应该进一步探索,每种网络究竟如何影响意识。