中风后失语症是一种常见的语言障碍，影响许多中风患者的日常生活。尽管部分患者能够随着时间恢复语言能力，但其背后的神经机制仍不明确。近年来，神经影像学研究显示，语言恢复是一个异质性过程，涉及左半球语言网络（left-lateralized language network，LN）和双侧多需求网络（multiple-demand network，MDN）的激活变化。然而，这些网络之间的动态相互作用及其在恢复过程中的变化尚不清楚。

2025年1月30日，Leipzig University医学中心的Zhizhao Jiang博士、Dorothee Saur教授和Gesa Hartwigsen教授及其团队在《Brain》杂志（IF=10.6）上发表题为“Dynamic reorganization of task-related network interactions in post-stroke aphasia recovery”的研究。该研究首次通过纵向功能磁共振成像（fMRI）技术，深入探讨了中风后失语症患者在急性期（≤1周）、亚急性期（1-2周）和慢性期（>6个月）的语言网络和多需求网络之间的动态功能相互作用。研究发现，与健康对照组相比，中风患者在恢复过程中表现出任务相关功能连接性的增强，且这种连接性随时间变化，并依赖于病变位置。这些发现为未来的个体化治疗提供了新的方向。

中风后失语症是一种网络障碍，其特征是语言障碍和异常的网络激活。虽然中风后失语症患者随着时间的推移逐渐恢复，但大脑中潜在变化的动态仍然难以捉摸。神经影像学研究表明，语言恢复是一个异质性过程，其特征是左半球语言网络和双侧多需求网络的几个区域的激活水平不同。至关重要的是，这种激活似乎取决于中风后的时间和病变位置。然而，除了与任务相关的大脑激活之外，语言区域之间以及语言和多需求网络区域之间的相互作用的程度和性质尚不清楚。在这项纵向功能神经影像学研究中，描述了语言处理过程中语言区域和多需求网络区域之间的任务相关功能相互作用。假设语言区域之间以及语言和多需求区域之间的相互作用应该随时间变化并依赖于病变位置。

研究纳入了两组中风患者（左额叶（left-hemispheric frontal）和左颞顶叶（left temporo-parietal）病变，每组17人）和17名健康对照组参与者。使用被动听觉句子理解范式进行fMRI扫描，对比正常语言和反转语言处理的激活模式。使用Aachen失语症测试（AAT）评估语言能力，并计算语言理解得分。同时使用动态因果建模（DCM）分析语言网络和多需求网络之间的功能相互作用。

这项研究中详细描述了健康对照组以及额叶和颞顶叶病变的中风患者在不同恢复阶段的大脑网络连接性模式。在健康对照组中，听觉语言处理显著增强了背外侧前额叶皮层（DLPFC）到额下回（IFG，Inferior Frontal Gyrus）和下顶叶内侧面（IPTL，Inferior Parietal Temporal Lobe）的连接性，同时抑制了从辅助运动区/背侧前扣带回皮层（Supplementary Motor Area/Dorsal Anterior Cingulate Cortex，SMA/dACC）到IFG和IPTL的连接性。对于额叶病变患者，在急性期，听觉语言处理显著增强了从右额下回（rIFG）到IFG的有效连接性，这种调节作用比健康对照组更强，同时抑制了从背外侧前额叶皮层（DLPFC，Dorsolateral Prefrontal Corte）到IFG的连接。在亚急性期，观察到听觉语言处理诱导的IPTL到IFG的连接性增强。到了慢性期，听觉语言处理促进了从右侧背外侧前额叶皮层（rDLPFC）到IFG和IPTL的影响，且这种来自右半球的促进作用相对于慢性期颞顶叶病变患者和对照组更强。对于颞顶叶病变患者，在急性期，听觉语言处理显著增强了从下顶叶内侧面（IPTL）到IFG的连接性，这种调节作用比额叶病变患者在急性期更强，并且也观察到从rDLPFC到IPTL的增强促进连接性。在亚急性期，与额叶病变患者相似，发现听觉语言处理诱导的IPTL到IFG的连接性增强。此外，听觉语言处理抑制了从rIFG到IFG以及从SMA/dACC到IPTL的连接性。在慢性期，与对照组和早期阶段相反，听觉语言处理促进了从SMA/dACC到IFG和IPTL的连接性，且这种来自另一MDN区域的促进效应相对于慢性期额叶病变患者和对照组更强。这些发现揭示了中风后失语症患者在恢复过程中大脑网络连接性的动态变化，以及听觉语言处理如何调节这些连接性，展示了这些变化如何与病变位置和恢复阶段相关。

图一 不同患者组在不同恢复阶段的大脑网络连接性变化

在研究中风后失语症患者大脑网络的动态重组过程中，研究团队发现听觉言语处理对有效连接性的调节变化与语言能力的改善之间存在显著相关性。具体来说，对于从右背外侧前额叶皮层（rDLPFC）到颞顶叶（IPTL）的连接，听觉言语处理的调节减少与从急性期到慢性期更多的语言改善相关。此外，从左背外侧前额叶皮层（lDLPFC）到额下回（IFG）的连接的调节变化与颞顶叶损伤患者从急性期到慢性期的语言改善相关。在颞顶叶损伤患者中，听觉言语处理诱导的SMA/dACC到IPTL的促进与rDLPFC到IPTL的促进之间存在反向关系。

在跨网络连接性方面，健康对照组的模式在脑损伤后发生了改变。患者采用了不同的多需求网络（MDN）区域来调节语言区域，建立了要么模仿对照组（如额叶损伤患者的右DLPFC），要么参与替代的MDN区域（如颞顶叶损伤患者的SMA/dACC）的模式，这两种模式都对语言能力和改善有贡献。对于网络内连接性，额下回（IFG）和颞顶叶（IPTL）之间的相互作用的更强调节在急性期对语言能力有益。在亚急性期，两组损伤患者都存在从IPTL到IFG的促进性连接，这在额叶损伤患者的慢性期转变为相反方向的抑制性连接。此外，在额叶损伤后的急性期观察到同源损伤（rIFG）对额下回（IFG）的促进，并与颞顶叶损伤患者语言改善相关。

图二 在中风后失语症患者的恢复过程中，听觉言语处理对特定大脑连接的调节作用与语言能力改善之间的显著正相关关系

研究人员总结：“研究识别了中风后语言恢复过程中不同阶段和病变依赖的大脑连接模式，这些模式表明语言恢复依赖于语言网络内部和跨网络任务相关互动的增强。研究确定了四个语言重组的原则，并发现这些原则在恢复过程中的行为相关性发生了动态变化。这些发现有助于为未来的失语症康复提供个性化的非侵入性脑刺激目标，特别是在中风早期和亚急性期对特定大脑区域进行刺激，可能有效促进语言功能的恢复。”