帕金森病動作語言障礙及相關(guān)神經(jīng)聯(lián)動機(jī)制研究進(jìn)展

陽楊 甘莉 龐子建 劉恒鑫

1 引言

帕金森病（Parkinson's Disease，PD）是一種以隨意運(yùn)動控制能力下降或缺失為主要特征的神經(jīng)退行性疾病，主要病理基礎(chǔ)為黑質(zhì)紋狀體多巴胺能神經(jīng)元損傷引起的基底節(jié)功能受損[1]。以往關(guān)于PD交流障礙重點(diǎn)關(guān)注在運(yùn)動性言語控制缺陷，對于基底節(jié)在語言和認(rèn)知方面的作用了解相對有限。由于PD患者的構(gòu)音障礙是其僵硬性運(yùn)動低下病理在言語活動上的表現(xiàn)形式，發(fā)生比例高且相對容易觀察，也是目前臨床言語康復(fù)主要干預(yù)的部分。

在對PD交流能力進(jìn)行常規(guī)評估時(shí)發(fā)現(xiàn)語言功能受損[2]。傳統(tǒng)觀點(diǎn)認(rèn)為只有在PD進(jìn)展到后期，當(dāng)患者的認(rèn)知能力明顯損傷時(shí)，語言功能才會逐漸展現(xiàn)出不同程度的障礙。近年多項(xiàng)研究指出[3～5]，即使在PD早期，患者認(rèn)知功能基本完好，甚至運(yùn)動障礙不明顯時(shí)，其語言能力已受損。其中關(guān)于PD動作語言加工障礙的研究最廣泛，主要涉及動作動詞本身或含有該類動詞的相關(guān)語言任務(wù)。在印歐語系等詞形有豐富變化的語言中，不少學(xué)者認(rèn)為動作語言加工能力的受損可作為PD進(jìn)展的早期指標(biāo)，提出早期對患者語言功能評測并進(jìn)行動作動詞運(yùn)用相關(guān)訓(xùn)練，可以在一定程度上延緩PD腦神經(jīng)退行性進(jìn)展的假設(shè)[6，7]。

本文從神經(jīng)中樞的調(diào)控機(jī)制層面對PD語言功能中動作語言處理的特異性受損相關(guān)研究進(jìn)行回顧，總結(jié)PD語言障礙與動作行為間可能的神經(jīng)聯(lián)動模式，以期引起對漢語PD人群語言障礙的關(guān)注，為國內(nèi)PD臨床早期言語語言康復(fù)的干預(yù)靶點(diǎn)提供新視角。

2 帕金森病動作語言加工障礙

帕金森病的動作語言障礙主要指包含動作動詞的各種語言任務(wù)的加工和處理能力受損現(xiàn)象，涉及判斷、決策、理解、產(chǎn)出等過程。以動作動詞為主要靶點(diǎn)進(jìn)行研究的原因，一方面是動作動詞加工受損出現(xiàn)早，可作為PD患者認(rèn)知功能受損的早期生物標(biāo)志；另一方面是動作動詞加工受損，有助于解讀PD患者運(yùn)動語言障礙相關(guān)的神經(jīng)聯(lián)動機(jī)制。

2.1 動作動詞加工的選擇性受損

PD動作語言加工障礙主要表現(xiàn)在動作動詞，抽象動詞的加工受損相對較少[8]；在進(jìn)行圖片命名任務(wù)時(shí)，當(dāng)圖片表征的動作含義越強(qiáng)，PD患者的命名越受限[9]。語義相似性判斷實(shí)驗(yàn)表明，PD患者加工快速動作動詞比慢速動作動詞顯著減慢且準(zhǔn)確率降低[10]；同時(shí)，語義相似性判斷的實(shí)驗(yàn)范式對PD患者名動詞處理能力的選擇性受損提出了不同意見，認(rèn)為PD患者的動名詞加工分離現(xiàn)象并不是由詞類決定。在語義相似的情況下，語言加工的處理差異主要表現(xiàn)為詞匯加工速度和單詞加工準(zhǔn)確性的不足。PD患者名詞和動詞的加工速度較健康對照組顯著降低，但準(zhǔn)確性并無差異[11]。

PD患者會表現(xiàn)出動作動詞加工受損，而名詞處理能力相對較好的現(xiàn)象[12]，即使PD患者在動作動詞和名詞加工方面都有困難，其動作動詞的命名和相關(guān)產(chǎn)出[6，13]受到的影響也顯著大于名詞。在相關(guān)詞產(chǎn)出任務(wù)中，要求被試說出與所給動詞或名詞相關(guān)的動詞或名詞，無論啟動詞是哪種，PD患者涉及到相關(guān)動詞產(chǎn)出時(shí)的表現(xiàn)都更差[14]；甚至句子層面的研究也有相似結(jié)論，相比于非動詞句，PD患者理解動作句和含有動詞的習(xí)語句時(shí)，速度顯著慢于健康被試，而在非動作句和概念隱喻句上則沒有表現(xiàn)出差異[15]。

2.2 運(yùn)動感知覺表征在動作語言加工中扮演重要角色

在語言加工過程中，人們通過構(gòu)建心理模擬表征感知覺運(yùn)動的內(nèi)容，模擬的過程則是通過激活感知覺運(yùn)動系統(tǒng)完成[16]。在神經(jīng)性運(yùn)動障礙和認(rèn)知障礙中，動作與表征動作的語言間存在一定聯(lián)系，即對與特定身體部位相關(guān)的語言刺激進(jìn)行加工時(shí)，會激活身體對應(yīng)的皮層運(yùn)動區(qū)域；同時(shí)，皮層運(yùn)動區(qū)也會通過模擬相應(yīng)動作的方式參與動作語言的理解和加工[17]，由此構(gòu)成了動作和語言間的耦合關(guān)系（motor-language coupling）。

前額-紋狀體連接和基底節(jié)在語言和運(yùn)動系統(tǒng)的交互中參與調(diào)控[18]，感覺運(yùn)動環(huán)路在動作動詞的理解和產(chǎn)出中扮演重要角色[19]。上肢運(yùn)動受限被試對上肢動作動詞反應(yīng)減慢，下肢運(yùn)動受限則對下肢動作動詞反應(yīng)減慢[20]，動作能力和語言加工間的相關(guān)性可見一斑。有研究對比早期PD與視神經(jīng)脊髓炎、急性橫斷性脊髓炎等外周性運(yùn)動障礙的動作-語言關(guān)系，發(fā)現(xiàn)只有PD引起了動作語言障礙，動作動詞和手動作的整合障礙是由皮質(zhì)-皮質(zhì)下運(yùn)動系統(tǒng)的萎縮引起，而不是由單純的肌肉骨骼等外周運(yùn)動系統(tǒng)異常引起[21]。

動作-句子兼容效應(yīng)（action-sentence compatibility effect，ACE）是一種用于驗(yàn)證動作和動作語言間關(guān)系的假設(shè)效應(yīng)。根據(jù)具身認(rèn)知理論，動作概念表征可激活運(yùn)動系統(tǒng)，并引起對相應(yīng)動作的自動模擬過程[22]。因此，驗(yàn)證ACE的實(shí)驗(yàn)范式會以句子的形式呈現(xiàn)刺激讓被試閱讀，然后讓被試用手操作按鈕或操縱桿完成句子理解任務(wù)。當(dāng)手動作與句子描述的動作概念一致時(shí)，被試對句子的理解更快而準(zhǔn)確。ACE被認(rèn)為是重新激活過去感知和運(yùn)動經(jīng)驗(yàn)的內(nèi)部模擬過程，其意義在于發(fā)現(xiàn)運(yùn)動系統(tǒng)在理解動作中的基本作用[14]。

ACE研究范式和用于觀察PD患者動作動詞加工能力的其他語言任務(wù)相比，增加了動作操作部分，這種對動作動詞的運(yùn)動反應(yīng)，有助于說明動作語言特異性損傷的程度。PD由于基底節(jié)受損的基本病理，使其皮質(zhì)-紋狀體-背側(cè)丘腦-皮質(zhì)環(huán)路失去了完整的運(yùn)動模擬神經(jīng)基礎(chǔ)，所以ACE減弱[23]。相關(guān)研究也觀察到顯著的ACE減弱現(xiàn)象[24]，且往往發(fā)生在疾病進(jìn)程早期，被認(rèn)為是PD神經(jīng)認(rèn)知情況的標(biāo)記物（neurocognitive biomarker）。

3 動作語言處理的重要神經(jīng)中樞及相關(guān)環(huán)路解釋

3.1 基底節(jié)與皮質(zhì)區(qū)域在動作和語言活動中的交互

基底節(jié)和大腦皮質(zhì)有廣泛聯(lián)系，特別是額葉[25]。運(yùn)動預(yù)處理和語言功能間可能存在某種特殊關(guān)系，這種關(guān)系可能存在皮質(zhì)及皮質(zhì)下的加工水平。Booth等[18]通過功能性磁共振（functional magnetic resonance imaging,fMRI）發(fā)現(xiàn)殼核對語音加工中樞左額下回及顳下回皮質(zhì)區(qū)域有啟動作用，以促進(jìn)正確決策活動。基底節(jié)-前輔助運(yùn)動區(qū)環(huán)路在語義和句法信息整合時(shí)會被激活[26]。無論是句法處理還是語義處理[26]過程，基底節(jié)都參與其中且得到影像研究的證實(shí)[27]。

基底節(jié)主要通過運(yùn)動環(huán)路和語義環(huán)路[28]兩條路徑實(shí)現(xiàn)與特定皮質(zhì)區(qū)域的交互。運(yùn)動環(huán)路涉及的結(jié)構(gòu)有額下回島蓋部（opercular inferior frontal gyrus，OPiFG），初級運(yùn)動皮層(primary motor cortex，M1)，運(yùn)動前區(qū)（premotor cortex，PMC）以及輔助運(yùn)動區(qū)（supplementary motor area，SMA），這些區(qū)域會參與到運(yùn)動模擬及動作模式的處理中，基底節(jié)則通過運(yùn)動激活的自動化選擇及先前習(xí)得的運(yùn)動程序調(diào)節(jié)前述活動。Eickhoff[29]通過對影像學(xué)數(shù)據(jù)進(jìn)行薈萃分析總結(jié)了結(jié)構(gòu)在語言處理過程中的連接關(guān)系。語義環(huán)路則主要涉及顳葉區(qū)域，在語言的抽象知識概念方面發(fā)揮作用，由基底節(jié)介導(dǎo)的內(nèi)隱學(xué)習(xí)及動作模擬可直接影響顳葉區(qū)的語義處理過程，涉及區(qū)域有顳葉前部（anterior temporallobe，ATL）和顳上溝（superior temporal sulcus，STS）。兩條環(huán)路并非孤立運(yùn)行，額顳葉之間存在直接纖維聯(lián)系，為前額葉通達(dá)顳葉前部的概念及語義知識提供了通路基礎(chǔ)，在靈長類動物的動作觀察研究[30]及人類腦神經(jīng)影像研究中得到實(shí)證支持[31，32]。

前額顳葉平行回路與基底節(jié)的交互為動作語言加工機(jī)制提供了解剖學(xué)基礎(chǔ)。Melloni等[24]通過事件相關(guān)電位聯(lián)合MRI，發(fā)現(xiàn)PD患者不僅ACE、運(yùn)動準(zhǔn)備電位（motor potential，MP）及額顳葉連通性有損傷，而且在完成ACE任務(wù)時(shí)所出現(xiàn)的MP異?？赏ㄟ^基底節(jié)的體積和萎縮情況進(jìn)行預(yù)測，揭示了包含基底節(jié)在內(nèi)的皮質(zhì)-皮質(zhì)下環(huán)路在動作語言關(guān)系中的支持地位。

3.2 PD動作語言加工中可能的神經(jīng)聯(lián)動及補(bǔ)償模式

PD患者的動作語言選擇性障礙無法用常見失語癥分類方法中某個(gè)皮質(zhì)區(qū)對應(yīng)某些語言功能的單一因果模型進(jìn)行合理解釋。Ibanez等[28]通過皮質(zhì)電位描記術(shù)探索了PD患者初級運(yùn)動區(qū)（primary motor cortex，M1）、運(yùn)動前區(qū)（premotor cortex，PMC）以及語義區(qū)（左額下回和顳中上回）的活動情況，發(fā)現(xiàn)運(yùn)動準(zhǔn)備會影響語言處理區(qū)域，語言處理也會影響運(yùn)動相關(guān)區(qū)域的激活情況，該結(jié)果指出動作和語言皮質(zhì)的連接是雙向的，也為皮質(zhì)下結(jié)構(gòu)損傷直接影響動作和語言關(guān)系提供了重要支持。Cardona等提出的動作語言皮質(zhì)-基底節(jié)-丘腦皮質(zhì)環(huán)路模型，以動作動詞的加工過程為例，通過與額葉、顳葉間存在的腦功能網(wǎng)絡(luò)投射關(guān)系，額葉皮質(zhì)將儲存的運(yùn)動相關(guān)信息投射到基底節(jié)，經(jīng)過基底節(jié)的信息處理及與顳葉儲存的概念和語義相關(guān)的信息整合后，投射回額葉皮質(zhì)，實(shí)現(xiàn)動作動詞內(nèi)在動作意義激活。該環(huán)路主要涉及PMC，感覺運(yùn)動區(qū)及OPiFG等負(fù)責(zé)運(yùn)動計(jì)劃和執(zhí)行的區(qū)域是直接參與涉及語音理解、語義分類及句法的語言加工過程區(qū)域[19]。

PD的主要病理基礎(chǔ)是基底節(jié)區(qū)損傷，除運(yùn)動功能外，基底節(jié)也參與到內(nèi)隱學(xué)習(xí)和習(xí)慣形成等非運(yùn)動功能中，并且在語言和認(rèn)知整合過程中發(fā)揮作用[33]。由于基底節(jié)病變會造成自發(fā)性運(yùn)動啟動緩慢和受基底節(jié)調(diào)節(jié)的自動化運(yùn)動程序喪失，使內(nèi)隱學(xué)習(xí)和自動任務(wù)表現(xiàn)受損[33]，而動作自動化生成的缺失進(jìn)一步破壞了運(yùn)動經(jīng)驗(yàn)這一語義基礎(chǔ)，最終引發(fā)出特定的動作-動詞加工損傷。運(yùn)動-語言耦合關(guān)系的神經(jīng)認(rèn)知模型認(rèn)為，基底節(jié)通過啟動額葉的運(yùn)動表征皮層模擬和顳區(qū)的語義整合實(shí)現(xiàn)[26]動作動詞加工過程的調(diào)控。PD的動作概念受損明顯依賴于運(yùn)動皮質(zhì)網(wǎng)絡(luò)，這種損傷可通過直接調(diào)節(jié)神經(jīng)的方式得到改善[34]。

除基底節(jié)皮質(zhì)環(huán)路本身受損外，非運(yùn)動皮質(zhì)語言中樞的異常募集可能是PD患者的動作動詞處理障礙的潛在原因。Abrevaya等[35]通過fMRI聚類質(zhì)量分析（clustermass analysis）等手段，觀察PD患者和正常對照在處理動/名詞任務(wù)時(shí)的腦網(wǎng)絡(luò)活動情況，發(fā)現(xiàn)前者在動作動詞處理時(shí)M1網(wǎng)絡(luò)前部的連通性減少，而后部的連通性增加且基底節(jié)的萎縮嚴(yán)重程度與后部連通性增加間呈正相關(guān)，認(rèn)為PD患者在加工動作動詞時(shí)可能更多通過輔助非模態(tài)語義（amodal semantics）的非運(yùn)動皮層網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行，以補(bǔ)充常規(guī)基底節(jié)皮質(zhì)環(huán)路的功能障礙。這些發(fā)現(xiàn)為進(jìn)一步研究PD皮質(zhì)與皮質(zhì)下語言功能行為關(guān)系及改善這種異常關(guān)系的可能性，提供了初步方向和建議。

4 總結(jié)和展望

針對漢語PD人群語言障礙的實(shí)驗(yàn)研究目前在國內(nèi)尚屬空白，迄今為止，臨床研究只有個(gè)別在療效評價(jià)時(shí)采用西方失語癥成套量表（western aphasia battery，WAB）對PD患者進(jìn)行語言功能評估，但并未進(jìn)一步做神經(jīng)機(jī)制探討。關(guān)于PD動作語言選擇受損也僅有文獻(xiàn)從心理語言學(xué)角度進(jìn)行闡述。因此，在PD語言康復(fù)領(lǐng)域，目前面臨的任務(wù)有：(1)以PD動作語言障礙為著眼點(diǎn)，對于漢語PD人群語言障礙背后的神經(jīng)機(jī)制進(jìn)行探索；(2)厘清PD的動作語言障礙主要在哪些語言任務(wù)中易干擾患者的溝通能力。這些工作將有助于提高國內(nèi)臨床對于PD患者語言功能障礙的意識,對早期患者本人及家屬提供及時(shí)的干預(yù)策略和交流技巧,適當(dāng)補(bǔ)充或延伸現(xiàn)有常規(guī)言語康復(fù)方案,早期預(yù)測PD患者的病情，一定程度上延緩語言障礙的進(jìn)展速度。