1.7.1 一、语言和记忆病例

一、语言和记忆病例

病例1 C.H.(为局灶性脑癫痫,有不自主动作及咀嚼行为)

病史、诊断、手术经过及术后恢复

病人为一名工程师,37岁,右利手。6岁时头顶遭受一次铁棒击打,棒击3个月后开始癫痫发作。据他妻子(护士)陈述,其癫痫发作过程如下:脸色苍白,瞳孔扩大,表情迷惑,反复吞咽。如果癫痫进展到全身发作,他会慢慢向右转头,瞳孔扩大,眼睛转向右侧;双眼眨动,然后四肢运动。

在局麻下行左侧开颅术。

电刺激部位

左脑,中央沟区及语言区(图6-1)。

电刺激脑的反应及特点

8 小指的感觉。

18 右下唇外面的感觉。

17 右下唇内面的感觉。

16 舌右侧末端的麻刺感。

12 下颚颤动。

13 下颚转向右边。

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图6-1 病例C.H.左大脑半球(数字标签1至24所对应的是中央沟的运动和感觉反应,颞叶上的白线是将要切除的皮质界限,刺激点26、27、28使患者失语)

23 (讲话停顿)当病人讲话时刺激,病人停止讲话,后来他观察到他已经不能讲话。当病人不讲话时重复刺激,没有观察到异常。

24 (讲话停顿)病人试图讲话,嘴巴移向右侧,但没有发出声音。

25 要求病人命名图片,在病人命名时刺激。病人短时迟疑,然后成功地命名“蝴蝶”。

刺激24和25之间没有打断命名。

26 (失语)病人说:“我知道是什么。那是放进你鞋子里的东西。”当刺激停止,他说:“脚。”点26位于25之前。

前面刺激电压为2V,下述刺激电压加大到3V。

27 病人不能命名。他说:“我知道它是什么。”当刺激撤去,他立刻说:“树。”

28 病人不能命名。当刺激撤去,他仍不能命名。当被问及,他说:“不行。”大脑皮层电图记录表明有后放电,扩展到整个颞叶。在这个过程中,病人仍然不能命名物体,他不再回答。当电记录显示出放电结束,病人就马上开始说话:“现在我能说了——蝴蝶。”当问他之前为什么不能命名图片时,他说:“我不能找到‘蝴蝶’一词,后来我试着找到了‘蛾’这个词。”

病人的左侧颞叶下表面找到了一块创伤性疤痕。脑皮层电图显示这个区域放电。颞叶前部被切除。手术后18小时,他仍能讲话,但是接着他失语,并持续了2周。

病例2 A.Br.

病史、诊断、手术经过及术后恢复

局灶性癫痫,精神性错觉,害怕,不自主动作,腹鸣。脑刺激引起患者听到音乐。

病人的癫痫发作与右侧颞叶前部下表面的局灶性病变有关,可能是病人1岁时发热性血栓性大脑静脉炎所致。

发作由她的一些思想波动启动。她感到自己好像在另一个世界,感到害怕,可能紧接着不自主动作和遗忘症,持续15分钟。发作接近结束时,可清晰听到腹鸣音。

右侧开颅手术。

电刺激部位

右脑,近中央沟和外侧裂处(见图6-2)。

电刺激脑的反应及特点

某些刺激的结果看来与记忆有些关系,陈述如下:

17 “我仿佛听到了一首歌,熟悉的那种,就像在听收音机。”

18 “是的,一瞬间我感到害怕。”她解释说这是她发作时伴有的那种害怕。

21 刺激点位于颞叶底部。病人说:“是的,就像我过去感觉到的中魔一样。”这个刺激在大约10秒钟的电记录抑制后。“我好像失去了对思想的控制,我看见的任何东西好像都要离开,很不寻常。”然后她加了句话,她不能把这些幻觉用语言表示。

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图6-2 病例A.BR.图中所标数字为有刺激反应的位置(刺激17、18、24和点25使患者感觉听到歌;刺激点21,使患者丧失对思维的控制)

24 她说:“不,”然后说:“我想起了一首歌,但我不知道这是什么歌。”

18 重复。她说,这使她努力想象一首熟悉的歌。不是她听到了音乐。

24 没有提醒下重复。她说这使她想起一首歌。该刺激每次都产生一次小的后放电。

4 拇指麻刺感。

病例3 J.T.

病史、诊断、手术经过及术后恢复

不自主动作后出现头部先兆。刺激引起病人产生回忆。

患者的癫痫可被称为颞叶癫痫。不自主动作后紧接着头部先兆。最主要的异常在于海马后回。

右侧开颅术。

电刺激部位

右脑,外侧裂底部的颞上回。

电刺激脑的反应及特点

由于术中可触及颞叶深部,因此用了一个单极电极,金属部分只在尖端裸露。电极插入到第一颞回下1cm深,因此刺激点在外侧裂底部的颞上回,颞横回前部。当施加电流,病人非常诧异地叫起来:“是的,医生。现在我听到有人在笑——我南非的朋友。”当问他是否认识这些朋友时,他回答说:“是的,他们是我的两个侄子。”继续问他,他说他不知道他们在笑什么,但他想他们一定在开玩笑。

术后,再次问他,他说他好像和他的侄子们在一起,他们一起在开玩笑。对他来说,这明显是一次真正的生活经历,一个月前他离开了南非,现在他和他们又回到了那里,这使他感到很惊奇。

这个刺激引起了一个记忆。而在他癫痫发作时,从没有类似的经历。每次癫痫,都是开始于不自主动作后的头部症状。病人自己就是记忆的一部分,这种记忆不是纯粹的听觉或视觉。他没有把自己看作是第三人,一个演员。他看起来就在那里。

编者注1

刺激脑上某一点,引起病人的记忆,这类现象,为神经科学工作者的研究提出了有趣而严肃的课题。因为记忆无可争辩地是神志活动(mind)的产物。

记忆是否就是这个被刺激点的功能?这是可以讨论的。既然刺激其他大脑位点未引起记忆,而刺激这一个点能引起,当然这一点记录到癫痫电波时,记忆就不能被刺激所引发,因此,当然也可以说是这一受刺激点的功能。但是,未必如此,这个点因刺激而兴奋,会激发这一点上的神经产生动作电位,传向与之有联系的其他神经元,甚至是其他脑区的神经元,更远脑部位的神经元,所以记忆的分析,必然牵涉到神经元回路的活动。

电刺激脑为什么引起这一种而不是那一种记忆?这又是一个很令人感兴趣的问题。据病人事后的报告,记忆起的事,的确是她以往生活中发生过,这就不是幻觉。但是为什么选择到这一种记忆,这是十分有兴趣的事。是否与刺激当时的场景(context)有关,与最近时期病人的活动有关,是场景与活动使得电刺激被易化了吗?这又是一个有趣的问题。

病例4 G.F.

病史、诊断、手术经过及术后恢复

局灶性脑癫痫。不自主动作后是精神幻觉。回忆。

癫痫开始于幻觉,她看到很遥远的东西,伴随着害怕的感觉。在长时间的不自主动作之后产生幻觉。

电刺激脑的反应及特点

右侧颞叶手术过程中,刺激位于岛叶以上的颞上回,患者说:“我听到我的一个孩子在说话。”她加了句:“是弗兰克。”她还能听到邻居的噪音,汽车开过她的家。当同一点再次刺激时,她说听到邻居的噪音而不是弗兰克。

当10天后问起她,她回忆说她听到了弗兰克和邻居的噪音。进一步追问,这对她来说是否为一种记忆。她回答:“不,好像更真实。”她想她正在往院子里看,看到和听到了男孩。她明明知道现实里,她正在手术室中,但是她猜测,这是外科医生不知怎么地引起的。她说:“当然。我已经像这样听到弗兰克上千次了。”

在她日常的癫痫发作中,从没有类似的经历。

刺激强度是1V,60Hz,拉姆刺激器。这是在运动和感觉脑回中引起反应的最低刺激强度。

在这个病例中,刺激引起的感觉对病人来说比平常的回忆更真实。

病例5 A.D.

患者癫痫发作时出现了失语症,贾斯潘医生在她癫痫发作时做了脑电图检查,发现一个棘波出现在优势半球的布罗卡区。患者没有说话,保持安静,但是她想:“这是一种能让我失去说话能力的疾病发作,不过我能保持和平常一样,所以没有人会怀疑我到底发生了什么事情。”

病例6 L.F.

病史、诊断、手术经过及术后恢复

右利手。局灶性癫痫。左侧开颅术。术者检查了左侧大脑皮层,在位点12、13的前方,病人的蛛网膜有钙化斑,如图6-3所示。

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图6-3 病例L.F.相机所拍的照片(刺激所产生的结果见文中描述,白色的虚线分别为外侧裂和中央沟,所指的点为静脉表面的钙化部分)

电刺激部位

左脑,中央沟和外侧裂处(见图6-3)。

电刺激脑的反应及特点

2 发声时嘴唇颤搐。

3 与位点2反应一致。

4 感觉嘴唇颤搐实际上并没有嘴唇活动亦无声音发出。

14 计数停止。刺激此处上方的脑回对计数没有影响。

12 发声。患者觉察到当他拼写时自己发出相关的声音。

13 患者表现出说话的意愿,但不能发出声音。后来他报告了他在那个阶段说过的话。

病例7 P.Mc.

病史、诊断、手术经过及术后恢复

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图6-4 病例P.Mc.开颅手术时的电刺激反应(有阳性刺激结果的用数字标签贴出)

右利手。局灶性癫痫。左侧颅骨切开术。为了预防切除左侧颞叶疤痕后可能产生的症状,小心暴露与语言有关的区域。

电刺激部位

左脑,近中央沟处及语言区。

电刺激脑的反应及特点

刺激条件:拉姆刺激器从2V开始,频率为60Hz。

5 右侧下唇有感觉。

8 舌头有感觉,嘴巴张开。患者被要求闭合嘴巴,然后再进行刺激,此时他嘴唇闭合但是上下颚张开,舌头同样有感觉。

14 右手食指有感觉。

15 小癫痫,特征是右手强直和嘴巴颤搐。

刺激强度减少到1V。

17 患者描述喉咙感到紧张感。再次刺激,有轻微发声。再次刺激并延长刺激时间,几乎完全发出声音,接下来出现仅有面部表现的癫痫。之后的几分钟内,患者构音障碍。

在中央前回位点17下方的各个位点做各种刺激,没有明显的结果。

要求患者进行计数。在他计数并且不知情的时候进行刺激。

20 只要刺激进行,患者就停止计数。

21 对计数没有影响。

22 在中央前回。计数停止。重复刺激,计数再次停止。数秒钟后重复刺激,并且再次要求患者尽量计数,这次他能在刺激进行时继续计数。

23 计数变慢,在数到3至4个数字之后停止。

24 和刺激位点23时结果相同。如果在计数前就开始刺激,患者就不能开始计数。

病例8 H.My.

这个病例的刺激阈值很高。面部和嘴巴没有运动,也没有相关的皮层感觉。当第一次刺激后电极撤除,患者感觉到有东西迫使他说话。重复刺激发现,刺激持续到患者的呼吸末期,患者先停止发声,呼吸之后,发声继续。当要求他尽量不要发出声音时,他还是和之前一样在刺激时发出大声。尽管作了努力但是仍然不能停止发出大声。他幽默地表示,如果他能将头转向另外一边,他就能抓住术者了,当然也就能停止发出大声。

在这个病例中,用极小强度的电流刺激中央前回的一些散在区域可以使患者发出声音。每个区域直径都不超过2mm。刺激不同区域发声的音调不同,并且在多次测试之间相对一致。

病例9 E.P.

第一次手术

右手优势。左侧颅骨切开术。

患者自述一年来右手痉挛性颤动进行性加重,且伴有周期性癫痫。为了准确切除控制右手和右臂的中央前回,仔细观察了语言相关区域。切除部分在图6-5中用虚线标出。切除引起了肢体的麻痹和运动不能。语言功能没有受到影响。

电刺激部位

左脑,近中央沟的中央前回,语言区,中央后回(见图6-5)。

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图6-5 病例E.P.第一次左侧颅骨切开术(虚线的区域是被切除的部分,刺激结果详见文中描述)

第一次电刺激脑的反应及特点

刺激条件:拉姆刺激器,每秒60Hz,幅度为2V。

1 嘴唇移向右侧。

2 与位点1相同,并且右眼闭合。

8 紧闭双唇,发出短暂尖锐的声音。

12 患者指向喉部并且说这里感觉像是被冻住了。

13 下颚不断上下运动,患者像是要说话。后来他说他再次感觉到喉部被冻住。

以下刺激时,要求患者计数。

15 当患者数到5时刺激开始,数到6和7时速度变慢,然后停止。

17 计数立即停止。刺激停止后患者几乎立即继续计数。

18 当患者数到9时开始刺激。接着在一个停顿之后,他报出“10”,然后就停止。电极撤除后30秒患者继续计数,一开始比较慢,后来加快,直至数到20。

按顺序刺激20、21等其他位点没有使患者停止计数。

第二次手术

手术为左侧颅骨切开术。

在第一次手术结束后,之前困扰患者的持续性手抖消失。但是一年后,他的周期性癫痫再次发作,而且这症状好像从喉部开始。再次打开左侧的骨瓣,暴露大脑。仔细观察大脑皮层和详细的脑电图检查后,发现病灶不在中央前回,而是在语言区的前面。因此,探查完毕之后,创口被关闭,并且没有作更深的切除,患者的状况没有改变。

刺激部位

左脑、近中央沟的中央前回、语言区、中央后回、颞叶等较第一次更广的范围(见图6-6)。

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图6-6 病例E.P.第二次左侧颅骨切开术时所刺激的点

第二次电刺激脑的反应及特点

用拉姆刺激器的频率始终为60Hz,电压不固定。

3 (2V)嘴巴张开,唾液咳出。后来,患者轻笑并且说这和吐痰一样。

7 (1.5V)右拇指麻刺感。

13 (1.5V)右边下唇有感觉。

14 (1.5V)下颚运动;患者自发感觉到“你们让我动了”。

15 (1.5V)嘴巴歪向右侧,持续性发作14秒。

17 (1V)发声;嘴巴歪向右侧。

18 (1V)结果和位点17一样。

20 (1V)没有回应。患者指向自己的嘴巴。后来他解释道他不能张开下巴。

23 (2V)发声。嘴巴张开并微微偏向左侧。

24 (2V)发声,癫痫持续16秒,只限于左侧脸部和颈部阵挛性运动。

25 (2V)似乎在“脑袋”里发出铃声。

27 (2V)嗡嗡的双侧耳鸣。

接下来注意力集中到患者计数和命名上。

28 (1.5V)计数立刻停止;10秒钟后计数继续。以1V重复试验,不影响计数;以1.5V重复试验,计数停止。

30 (1.5V)对计数无影响。

31 (1.5V)对计数无影响。

39 (1.5V)对计数无影响。

32 (1.5V)缓慢继续报出4个数字后停止。当患者被问及为什么要停止时,患者回答:“我猜我已经报得很混乱了。”在手术中间隔一段时间后电极继续放在位点32。最后总结出,电压为1V的刺激只能引起计数的犹豫,当电压升高到1.5V时,就会引起计数的减慢直至停止。

医生在手术过程中把物体或物体的照片一一展示给患者,刺激引起以下结果:

31 (1V)命名时有犹豫。

31 (1.5V)命名障碍,即使这个电压没有引起计数停止。在刺激进行时给患者看一个小孩用的陀螺,患者说:“这个东西我忘记叫什么了。”当电极撤去,他立即回答这是陀螺。重复刺激,没有命名障碍出现。

32 (1V)命名时犹豫。

32 (1.5V)不能命名。刺激解除,他立刻正确回答:“这是只鸟。”一段时间后重复刺激,将一个梳子放到患者的面前。患者不能命名它,后来他解释道:“我知道这是个梳子,可是我就是不能叫出它的名字。”

直到电压升至2.5V,在感觉运动区的后方没有任何影响产生。但是一旦电压升高到3.5V时,就观测到以下结果(见图6-6)。

37 (3.5V)在电极撤除之前患者不能命名一张桌子。

37 (3.5V)向前计数没有被刺激阻止。

37 (3.5V)倒数立即停止。在位点37上方或者下方的刺激对计数和命名均没有影响,但是在这个位点下方的刺激可以停止倒数。

37 (3.5V)当锤子被展示给患者时,患者说这是锥子,接着又说不是,然后变得沉默直至解除刺激,此时他解释说他应该叫这个东西锤子而不是锥子。

40 (3.5V)直至电极撤除之后5到10秒,患者依然不能说出眼前是一张桌子。重复刺激,虽然有些犹豫,但最后成功说出了这是一张桌子。

M (3.5V)直至电极撤除之后20秒,他依然不能说出眼前是张桌子。当被问及原因时,他说他不能说出他的名字。当他进一步被问及原因时,他说:“刚才像睡着了一般。”刺激其后面的位点35,没有影响命名。

N (3.5V)直至电极撤除之后10秒,患者不能命名物体。

O (3.5V)当给患者展示一张鸟的照片时,他说“这个”同时指着它但不能说出名字,电极撤除后立即恢复命名能力。

第二次对大脑探查时的刺激结果与一年前(对比图6-5和图6-6)大脑探查时相一致。

额叶语言区

很明显这个区域位于额下回,它在给予较小刺激就能引起计数和语言停顿的中央前回前面。在图6-7中这个区域被点状标志。患者知道自己想要说什么但是不能说出来。

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图6-7 刺激病例E.P.的汇总图(刺激在图中所标的停止计数区,也能使命名停止)

顶叶语言区

中央后回嘴唇和口腔感觉代表区的后方,显示了第二语言区,刺激这个区域也会引起讲话的停止,只不过需要更高的刺激阈值——3.5V而不是1.5V。刺激这个顶叶区域使患者更难进行倒数,尽管能向前计数。刺激导致患者错误地命名物体,但他仍能用一些词语,而且当他意识到错误时能说“不”。

因为右手持续性的癫痫样震颤,所以需要对中央前回控制肢体运动的区域做完全切除。图6-8显示了中央前回的切除区域。在位于切除范围下方的位点8,刺激引起发声,而在切除范围上方的位点M,刺激引起了腿部的运动。

这次切除引起了手臂的麻痹但没有感觉功能的明显障碍,但是有两点间距离分辨能力和空间感觉能力的减低。运动能力在6个月后恢复。快到一年时,手臂功能恢复,但是几乎没有手指运动功能。在第二次手术中,刺激中央后回引起了手臂的整体运动,好像是患者自发地做出一样。这次切除没有引起腿和脸的无力。

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图6-8 病例E.P.左侧大脑半球(切除了包含上肢代表区的中央前回,白色虚线为外侧裂和中央沟)

切除手臂代表区下方的中央前回引起对侧面瘫,这可以解释为何患者术后仅在下脸部留有轻度的面瘫。这个切除术有时会在几周或者几天内阻碍咀嚼和吞咽动作,同时也出现口齿不清,但是功能可以完全恢复。在一个病例中只切除嘴代表区并不会引起对侧的面瘫。

切除感觉运动区的上端、扣带回甚至包括有关生殖器控制的区域,并没有对性功能造成影响。

在更深的层面上,与上肢相关的中央前回的完全切除导致对应上肢的麻痹。随着上肢功能的大致恢复,肩部和肘部也迅速且完全地恢复过来。但是,手掌和手指恢复得比较慢而且不完全。由此可见,任何切除术对后天习得的能力等方面的影响最大,对先天就有或者基本的能力影响较小。

编者注2

后天习得的能力和先天固有的能力,这两种能力受脑切除及脑刺激所影响的严重程度,是一个非常有趣的问题。同样可以推理:对婴幼儿时期获得的能力与成年期习得的能力的影响,是不是也有区别呢?神智功能的研究者应该对此感兴趣。

病例10 G.P.

右手优势。左侧颅骨切开术。

电刺激部位

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图6-9 病例G.P.拉姆刺激器刺激后所产生的阳性反应(文中描述)

左脑,中央前回,近外侧裂处(见图6-9和图6-10)。

电刺激脑的反应及特点:

刺激条件:拉姆刺激器,60Hz,3V。

1、2和3仅有说话的抑制。刺激这些位点上方的中央前回,没有影响计数。

5 下颏颤抖。

17 右侧嘴巴有感觉。患者后来说她当时不能讲话。

20 右侧嘴角有感觉,而且患者说不能张开嘴巴。在患者说话时进行刺激,话语立即停止。

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图6-10 病例G.P.术中所拍照片(白色的虚线分别为外侧裂和中央沟,详见文中的描述)

15 计数停止。刺激在患者数到8时开始。她立即停止。电极撤除,一段时间后,她再次开始计数,“5、6、7”等,好像忘记她当时数到哪里。数到15时再次开始试验,患者被要求进行倒数。当刺激开始时,患者再次立即停止计数,但是当电极撤除后间隔一段时间她再次计数,只是跳过一个数字。

21 患者说:“右耳感觉听不见任何外面的声音。”很明显,这是听力抑制反应。

病例11 H.R.

病史、诊断、手术经过及术后恢复

发声和讲话抑制。局灶性癫痫。在大脑皮层切除术实施之前,对额叶的纵裂进行刺激以作准备。

电刺激部位

右脑,近中央沟处和额叶的纵裂(见图6-11)。

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图6-11 病例H.R.(拉姆刺激器3V刺激中央前回稍靠前的点,能够使患者发声;而刺激点21能够使说话停止;刺激点23和点27,能够使左足发生阵挛运动)

电刺激脑的反应及特点(拉姆刺激器,60Hz,1V)

3 拳头紧握和手腕伸展。

4 肩部运动。

5 左腿运动。

23和27 左足的阵挛性摆动。

15 (2V)腿部的麻痹感觉。他后来补充说双腿都有麻痹的感觉。

在患者计数的时候刺激位点15计数减慢,然后出现左腿的阵挛性抖动。当刺激强度减为1V时,刺激没有引起任何反应。

16 (2V)刺激产生有节奏或者间断的发声。在刺激结束后,患者立即说没有什么,意思是他没有感到刺激引起的任何反应。

16 (2V)重复试验 患者当时正在计数并且当刺激开始时他正好报到10。他发出:“特、特、特、特”的声音直至电极移开。

17 只要刺激存在,计数就持续减慢。

21 在纵裂中以3V的电压刺激患者,引起患者的上下颚运动似乎要讲话但是就是不能发出声音。在电极撤除后,他说:“我当时瘫痪了以至不能说话。”在患者计数时以3V电压再次刺激位点21。当刺激开始时,患者立即停止计数。当刺激中断时,他自觉:“像在吹口哨一样!”当患者安静时,在距位点21若干毫米的地方进行刺激,而且事先没有提醒患者。这引起他的缓慢发声并逐渐加大音量。在他发声之前,帕斯奎蒂医生发现患者聚拢嘴唇好像要吹口哨一样。当患者被问及为什么要发出这种噪音时,患者说:“先生,我并不知道,我不由自主地这样做了。”刺激重复了2次,患者在安静运动嘴唇4秒钟后发声。这次发声在音量上很有规律而且没有间断。

26 在切除额叶上部后以3V电压刺激,切除范围在(图6-11)用虚线图示。刺激引起了规律的发声。