注意的相關腦區與偏側忽視

一、注意的相關腦區

注意是心理活動對一定事物的指向和集中。注意依賴於許多腦區域的複雜的相互作用。控制注意的神經網路主要有6個區域:腦幹網狀啟用系統、中腦上丘、丘腦後結節、前扣帶回、後頂葉和額葉皮質。每個腦區域在某種特定的注意功能中起到突出的作用。

1.腦幹網狀啟用系統(reticular activating system,RAS)

腦幹網狀啟用系統(reticular activating system,RAS)負責警覺和注意的喚醒。 細胞體位於腦幹,與大部分大腦皮質有彌散聯絡,使大腦保持在恆定的注意狀態。注意維持指在一段不間斷的時間內集中注意力完成任務的能力,RAS很可能有助於注意的維持。雙側RAS或瀰漫性RAS損傷導致昏迷。

2.中腦上丘

中腦上丘要靈活分配注意,就需要從一個位置轉移到另一個位置的能力。透過控制眼睛運動從視覺物品或位置轉移注意的重要部位是上丘,它負責外來刺激快速進入視窩。儘管眼睛的移動和注意的焦點並不同步,眼睛的位置總是跟隨在注意集中點之後。外周的物品或位置進入視覺中樞的過程伴隨著眼睛飛快地跳躍式掃視。快速掃視是約120ms的對外周新的視覺刺激作出反射性觸發反應;而規則掃視是在意識控制下200~300ms的反應。對猴子的研究表明,上丘在快速掃視中起關鍵作用,上丘受損後快速掃視消失而規則掃視不受影響,後者只有在額葉視區受損後被破壞。人類的核上性麻痺是以基底節的部分退行性變和上丘的特殊退行性變為特徵。觀察這些患者的日常行為可以瞭解上丘在注意控制中的作用:與人交談時沒有眼睛接觸、舉箸就餐時不看碗碟。實驗發現這些患者的注意轉移有特異的問題。下丘在聽覺通道的資訊的注意轉移中起著同樣的作用。

3.丘腦後結節

丘腦處於幾乎所有感覺資訊的十字路口,丘腦後結節在選擇性注意中起重要作用。注意選擇,指在一段時間內將精力集中在某一相關刺激或處理,而忽略不相關或分心刺激。在一項人類正電子發射計算機斷層顯像(positron emissiontomography,PET)研究中,當呈現8個字母圍繞著字母O的影象與單獨呈現的O的影象相比,發現只有丘腦後結節部位的啟用增加,原始視覺皮質區域並沒有出現啟用。從大量字母中識別字母O需要集中注意力過濾資訊,這說明是任務的過濾而非其視覺複雜性使丘腦後結節部位被啟用。

4.前扣帶回

前扣帶回被認為是皮質和皮質下結構的分介面,整合警覺、喚醒、指向和過濾功能,結合當時情緒或動機選擇恰當的反應。設想你站立在咖啡店外面的大街中間,突然注意到你周邊有快速移動的車輛,你必須處理這些車輛的情緒意義(如緊張、驚奇)並做出反應(如離開)。這時,是扣帶回賦予此景的情緒資訊。功能影像學PET研究表明閱讀Stroop色詞測驗的卡片C時啟用在前扣帶回。從大量的相關詞(如斧頭等)中選擇一個詞(如樹木)時,也可以觀察到扣帶回啟用增加。

5.後頂葉

頂葉在注意的空間方面和注意資源的分配方面起重要作用。頂葉受損將導致偏側忽視,患者對一側空間往往是左側空間的物品不注意。頂葉涉及注意資源的分配,因為出現在個體有意識注意任務中的特殊資訊之時的P300波幅在頂葉最明顯。例如,在雙重任務中,要求注意分割(指在一段時間內將注意力集中在一個以上相關刺激或處理),受試者既可以給予相等的注意(任務A是50%,任務B也是50%),也可以給予不等的注意(如任務A是20%,任務B是80%,或者反過來),執行該任務時有意分配的注意力愈多,則頂葉區的P300波幅愈大,這個P300有時也被稱為P3b。

6.額葉皮質

額葉皮質對獨特運動反應的選擇和在充實服務於目標或計劃的注意資源中起重要作用。額葉病變也可以觀察到忽視,但不同於後頂葉病變導致感覺資訊忽視,額葉病變是對忽視側空間的運動性移動不能。額葉還駕馭注意指向的眼睛凝視,與眼運動的有意識控制和反射性眼移動的抑制有關。在P300研究中,出現新的或不可預知的刺激試圖引起受試者注意時,額葉中央區的P3a波幅下降,即額葉與新刺激的識別有關。

上述部位構成注意的神經網路,RAS的主要作用是維持警覺和喚醒,扣帶皮質是賦予資訊以動機意義,後頂區提供感覺地圖,額區提供透過探索、掃描、抵達和注視來轉移注意的運動程式。但每個腦結構的特殊作用不是絕對的,比如,額葉是注意網路的一部分,同時也是其他許多認知功能的發源地,嚴重的注意障礙可能涉及2個以上腦部位。Posner提出視覺選擇性注意的三階段理論模型是:注意從一個給定的視覺位置脫離,由頂葉控制(偏側忽視被認為是一種注意脫離障礙);注意從一個目標移動到一個新目標,由上丘控制;注意接近或鎖定一個新目標,由丘腦後結節控制。

二、偏側忽視

1.定義

偏側忽視(hemineglect)是突出的注意障礙之一,患者臨摹圖畫時只畫一側(通常是左側)的空間內容、閱讀時忽略一側的文字、書寫時只在紙張的一側、列算式時忽略一側數字、吃飯時只吃盤子一側的食品,嚴重者認為左側身體不屬於自己,極端者甚至認為這些肢體是他人的(稱為軀體錯亂,somatoparaphrenia)等。感覺對消(sensor extinction)現象是感覺性偏側忽視之一,其表現為:在患者左側呈現一支鋼筆,患者能正確識別,鋼筆放在右側也能正確識別,而在左右兩側同時呈現鋼筆時,患者僅能看到右側的一支。頂葉緣上回病變易致偏側忽視,右側病灶比左側病灶更常見、更嚴重。額葉、基底節和丘腦損傷者也有偏側忽視報道。忽視症狀通常在起病數週至數月後緩解,但一般不會完全消失。遺留症狀的檢查經常採用雙側同時刺激技術,分別在視覺、聽覺和觸覺通道同時呈現相似的刺激,患者會忽視一側的刺激。

2.臨床表現

偏側忽視表現為一側景物看不見,儘管如此,但它不是左側視野感覺加工損害的結果。忽視患者以身體中線為座標,其左側所有視覺材料的加工缺失。偏盲患者身體不動、只要轉個頭,注視左側視野,就能看到原來看不到的物體,而忽視患者依然看不到。視野損害可以透過恰當的搜尋策略作出彌補,而忽視患者不能。視野損害的病灶通常在枕葉,而忽視的病灶通常在頂葉,但如果病灶從頂葉延長到枕葉,忽視患者可以合併左側偏盲。

3.相關測驗

偏側忽視的檢測有無意義結構模仿測驗,字母、數字和符號劃消測驗,線條等分測驗,兩點辨別測驗,自行畫圖、物品圖形(如樹、花)模仿測驗,連線測驗A與B,文章朗讀和文字抄寫等,也有不同材料混合在一起要求劃消的測驗,如Caplan字母與符號混合劃消測驗和Halligan等單詞與星星混合劃消測驗。

線上條等分測驗中,要求將一根線條分為相等兩段,左側忽視患者常常將中點放在右1/4處,左邊長度佔3/4。然而,如果在等分之前要求患者注意線條左緣的某個明顯的標記,則患者能正確地指出中點。這說明忽視是一種注意導向障礙。Mesulam 報告一例忽視患者在完成字母劃消測驗時,要求劃掉圖中所有的A,患者表現為左側忽視,當告訴患者每劃掉一個A可以得到一元錢時,左側忽視減輕了,這說明釦帶皮質發揮作用改善了患者的注意動機,忽視的嚴重性可由注意力節制。患者對自己的偏側忽視沒有自知力,對他們來說,左側空間是不存在的。這就像是腦後的空間,平時,你聚精會神地目視前方,對背後的世界渾不在意。只有在每回首一次可得一元硬幣的獎勵或黑暗的街道上有腳步聲緊跟而來,你才會頻頻回頭。總之,忽視是注意缺損的結果。

在檢測2例右頂葉梗死患者的漢字閱讀中發現左右結構的漢字容易出現偏側忽視(如睛→青、腔→空、顛→頁、勳→力),而上下結構(如塵、巖)與封閉結構(如園、困)的漢字罕見發生偏側忽視。患者將「樹」讀作「寸」而不是「對」、「拗」讀作「力」而不是「幼」、「謝」讀作「寸」而不是「射」,字的左邊和中間部分都被忽視了,而「縱」讀作「從」而不是「人」、「詡」讀作「羽」而不是「習」、「訛」讀作「化」而不是「匕」等,字左邊部分都被忽視,而中間部分沒有被忽視,這說明患者的注意空間受到內隱記憶的影響。

為什麼偏側忽視易發在右半球損傷患者?不注意、肢體運動不能和指向運動不能(directional akinesia)也是右側病灶比左側病灶表現更常見。應用視覺搜尋測驗,有左半球病灶患者的平均遺漏專案左側1個、右側2個,而有右半球病灶患者的平均遺漏專案左側17個、右側8個。這說明右半球承擔了更多的總體注意和覺醒功能。這些現象的一個解釋是推測右半身活動受雙側半球支配,而左半身活動受右半球單側支配,故右半球損傷患者易發生左半身偏側忽視。另一個解釋來自腦電圖(EEG)的研究,左側和右側的視覺刺激都會導致右頂葉波的去同步化,而左頂葉的去同步化只在右視野受刺激時才表現明顯,這說明右頂葉比左頂葉在警覺方面更佔優勢。

4.治療

對於忽視患者,過街、騎車等簡單的日常生活都會顯得危險重重。冷熱水刺激治療可以減輕忽視症狀。20mL7℃以上、體溫以下的水在15s內注入左外耳道,因為水順著耳道前庭系統流動,患者不能保持平衡。冷水送入使眼睛向刺激的對側移動,而溫水的匯入使眼睛向刺激的同側移動。遺憾的是,該技術會使患者出現眩暈和噁心等不良反應,限制了它的應用。可能的治療機制是前庭刺激使顳頂葉區域血流量增加,從而暫時緩解各種忽視症狀。

此外,視覺運動反饋、提高空間注意警覺性、左側視野強化訓練、戴右傾10°的稜鏡等方法均可以改善忽視症狀。

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