右侧下顶叶网络在同侧空间注意力中的作用

《Neuroscience Letters》:Involvement of the right inferior parietal lobule network in ipsilateral spatial attention

【字体: 时间:2025年11月29日 来源:Neuroscience Letters 2

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  单侧空间忽视(USN)影响卒中后患者运动功能,其神经机制尚不明确。本研究通过种子功能连接分析,探讨右侧顶下叶(IPL)在右侧视野空间注意中的核心网络作用。结果显示,右侧IPL与楔前叶、背外侧前额叶皮层的功能连接在右侧视野刺激时显著增强,支持右侧IPL作为空间注意调控枢纽的理论,为USN治疗提供新靶点。

  
岩切马里诺(Marino Iwakiri)|武雄雄(Yuhi Takeo)|池田隆(Takashi Ikeda)|原雅之(Masayuki Hara)|杉田仁人(Hisato Sugata)
日本大分县大分大学医院康复科

摘要

单侧空间忽视(Unilateral Spatial Neglect, USN)会显著影响中风患者的行动能力。目前支持有效治疗USN的证据数量和质量仍然有限,主要原因是其潜在的神经机制尚不明确。由于USN的病变并不局限于特定的大脑区域,因此研究强调了从网络角度评估USN的重要性。然而,这一网络的核心功能区域尚未被确定。此前我们报告称,右侧下顶叶(IPL)可能是与USN相关的神经网络中的核心枢纽。因此,本研究旨在通过基于种子的功能连接性分析来确定以右侧IPL为中心的脑网络。我们的研究结果可能有助于更好地理解USN的神经机制。

引言

单侧空间忽视(USN)是一种神经认知障碍,表现为患者无法注意到对侧空间的刺激。USN通常发生在一侧大脑半球受损之后,最常见的是右侧半球[1,2]。尽管患者的感官通路完好无损,但他们在对侧(通常是左侧)的注意力和意识方面存在严重缺陷。USN常发生在脑血管事件或创伤性脑损伤之后,主要与空间注意力缺陷有关,而非感觉感知缺陷[3,4]。
右侧半球中风后,许多患者会出现持续超过3个月的USN[2]。USN的主要症状包括忽略或不吃盘子左侧的食物、忽略身体对侧的部分,以及在与忽视侧相撞的物体或结构(如门框)上,这些都对患者的生活产生重大负面影响。因此,由于USN对日常功能和安全的影响,它在康复治疗中是一个相当大的挑战。
已经提出了一些治疗USN的方法,包括棱镜适应疗法[6,7]、重复经颅磁刺激[8,9]和经颅直流电刺激[10,11]。然而,关于这些治疗方法的有效性的证据仍然不足[12]。因此,目前还没有确立一种实用的USN康复方法。
从理论上讲,左侧和右侧半球分别调节朝向右侧和两侧的注意力转移[13,14]。Heilman[1,15]提出了半球空间理论,认为右侧半球调节左侧和右侧半场的注意力,而左侧半球主要调节右侧半场的注意力。然而,关于右侧半球中与右侧半场空间注意力相关的特定脑网络的信息很少。
空间忽视是由顶叶周围区域的损伤引起的[17]。例如,在左侧空间忽视的情况下,行为缺陷与右侧顶叶(特别是下顶叶IPL)的自发神经元活动减少有关[18],[19],[20]。最近的一项fMRI研究显示,右侧半球(尤其是IPL周围)的低活动性与USN患者的空间缺陷有关[21]。此外,我们还发现,在左侧视觉刺激下,右侧IPL的振荡神经元活动有显著变化;而在右侧视觉刺激下,左侧IPL没有显著变化,这表明右侧IPL可能是左右两侧半场空间注意力的核心网络[22]。尽管已经确定了与USN相关的功能定位,但以IPL为中心的网络特征仍需进一步探索。如果能够确认与右侧IPL中的右侧半场空间注意力相关的特定网络,就可以针对该网络开发新的神经生理学方法。
本研究旨在确定在朝向右侧半场的视觉刺激下以右侧IPL为中心的脑网络。我们认为,确定与空间注意力相关的以IPL为中心的网络支持了先前提出的USN理论。

研究部分

参与者

本研究包括21名健康志愿者(平均年龄25.2岁±2.4岁;11名女性)。所有参与者均为右利手,通过爱丁堡用手习惯测试确认[23]。参与者没有神经系统或精神疾病,视力正常或经过矫正达到正常水平。根据《赫尔辛基宣言》,向所有参与者解释了研究的目的和可能的后果,并在研究开始前获得了他们的知情同意。大分大学伦理审查委员会也对此进行了审查。

结果

行为分析显示,在左右两种条件下,错误次数和反应时间没有显著差异(表1)。
功能连接性分析显示,在右侧视觉条件下,右侧IPL与上顶叶(SPL)和楔前叶(PrCn)之间的连接性明显强于左侧视觉条件(IPL–PrCn;t = 3.96,p = 0.000415,FDR校正后;t = 3.79,p = 0.000626,FDR校正后)(图2)。

讨论

本研究评估了IPL与同侧空间注意力之间的功能连接性。当关注IPL时,连接性分析显示,朝向右侧半场的空间注意力与同侧的IPL相关,尤其是在IPL–SPL和IPL–PrCn区域。在左侧视觉刺激期间,未观察到来自左侧IPL的显著连接性。此外,整个大脑的功能连接性分布显示IPL–PrCn和IPL–SPL之间存在连接性。

结论

通过对右侧IPL的网络分析,我们发现在朝向同侧空间的视觉刺激下,右侧IPL–SPL和IPL–PrCn区域存在显著的功能连接性。这些发现表明,尽管对侧半球处理视觉刺激(即右侧半球处理左侧半场的刺激,反之亦然),但右侧半球中可能存在一个专门处理同侧视觉刺激的特定网络。

资金来源

本研究得到了日本学术振兴会(KAKENHI)的资助(项目编号21H03304、23K18481)。MH还得到了日本科学技术机构(JST)CREST计划(JPMJCR22P3)的支持。

作者贡献声明

岩切马里诺(Marino Iwakiri):撰写初稿、进行研究、进行正式分析、数据管理。武雄雄(Yuhi Takeo):验证结果、进行正式分析。池田隆(Takashi Ikeda):软件开发。原雅之(Masayuki Hara):软件开发、概念构思。杉田仁人(Hisato Sugata):撰写、审稿与编辑、验证结果、监督研究、争取资金、数据管理、概念构思。

致谢

作者感谢Enago(www.enago.com)提供的英语语言审核服务。
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