失语症患者在处理工作记忆负荷时的前额叶皮层激活与大脑半球侧化：一项功能性近红外光谱（fNIRS）研究

《APHASIOLOGY》：Prefrontal cortex activation and hemispheric lateralization during working memory load processing in individuals with aphasia: an fNIRS study

功能性近红外光谱（fNIRS）用于探究帕金森病前额叶激活模式与工作记忆负荷的关系，比较10名帕金森病前额叶综合征（PWA）与10名健康对照（HC）的脑氧合变化。结果显示，高负荷任务（2-back）下两组均出现认知表现下降和反应时延长，但PWA右侧前额叶激活显著强于HC左侧优势激活，且氧合模式存在区域差异（p≤0.025）。这提示PWA通过右侧半球代偿完成工作记忆任务，fNIRS为临床认知评估和康复干预提供了新工具。

　　

摘要

目的

尽管功能性近红外光谱（fNIRS）已被用于研究创伤性脑损伤、轻度认知障碍和阿尔茨海默病等临床人群的工作记忆（WM）和前额叶皮层（PFC）的激活情况，但其在对失语症患者（PWA）的应用方面仍较为有限。本研究旨在利用fNIRS探讨不同工作记忆负荷下PWA与健康对照组（HC）之间PFC激活模式的差异。

方法

本研究使用16通道fNIRS系统来测量与工作记忆处理相关的PFC血流动力学激活情况。采用横断面组间比较设计，直接评估不同工作记忆负荷下PWA与HC之间的差异。参与者包括10名失语症患者和10名年龄匹配的神经典型健康对照组。所有参与者完成了两种工作记忆负荷条件下的n-back任务：低负荷（1-back）和高负荷（2-back）。分析了组内及组间的表现准确性和反应时间。PFC的氧合变化通过16个通道进行测量，这些通道被划分为四个区域：左侧外侧、左侧中央、右侧中央和右侧外侧。

结果

行为分析显示，在较高工作记忆负荷（2-back）条件下，两组的表现准确性均显著下降（p = .005），反应时间显著延长（p < .025）。然而，组间表现差异无统计学意义（p > .05）。从血流动力学角度来看，两组在高负荷任务期间PFC氧合水平均有所升高。值得注意的是，失语症患者的右侧外侧PFC激活程度高于健康对照组，后者的主要激活区域为左侧外侧PFC。区域层面的分析显示，尤其是在高负荷条件下，PWA各区域的氧合模式存在显著差异（p ≤ .025）。

结论

研究结果表明，较高的认知需求会导致失语症患者与健康对照组出现不同的PFC激活模式，这可能反映了左侧大脑损伤后右侧大脑资源的代偿性激活。未来的研究应探讨PFC激活模式与病变特征及失语症严重程度之间的关系。因此，fNIRS成为表征临床人群工作记忆相关脑活动的有力工具。此外，fNIRS还有潜力识别有助于康复的代偿性激活模式，从而实现针对性的工作记忆训练，并利用非侵入性脑刺激技术增强神经可塑性，最大化其临床应用价值。