认知科学、认知障碍、认知修复

认知科学、认知障碍、认知修复,陈 琳清华大学玉泉医院神经外科Email: chenlin_,Cognitive Science,is the multidisciplinary study of cognition in humans and machines.encompasses the traditional disciplines of psychology, computer science, neuroscience, linguistics and philosophy. The goal of cognitive science is to understand the principles of intelligence with the hope that this will lead to better comprehension of the mind and of learning and to develop intelligent devices that extend human abilities.,学科六边形,Artificial intelligence n.人工智能Anthropology n.人类学Linguistics n.语言学Psychology n.心理学Philosophy n.哲学Neuroscience n.神经系统科学( 指神经病学、 神经化学等),认知功能,认知是对事物认识和知晓的过程，即知识的获得、组织和应用过程。它是一个体现机能和行为的智力过程，是人类适应于周围环境的才智。认知功能主要涉及记忆、注意、思维、推理、智力等，是人类高级神经活动中最为重要的过程。认知功能属于大脑皮层的高级活动范畴，认知过程是人接受、编码、操作、提取和利用知识的过程。包括感知、记忆、识别、概念、形成、思维推理和表象等。当大脑皮层受到损伤时，可引起特定的认知功能障碍。常发生于脑血管意外，外伤性脑损伤或是获得性疾病所导致的脑损伤后，大脑受损时出现的认积缺陷。,认知障碍临床表现及分类,记忆障碍 脑损伤后最常受到损害的认知功能之一，是指对识记的材料不能再认或回忆，或者表现为错误的再认或回忆。注意障碍 是指当进行一项工作时，不能持续注意，注意持续时间短暂，容易分散，常常是脑损伤的后遗症。,失认症,是大脑功能损伤而引起的，不是因为感觉功能缺陷、智力衰退、意识不清、言语困难、以往不熟悉等原因而引起，而是面对某些事物不能以相应感官感受而加以识别的症状。 人体意识障碍 身体构象失认 单侧空间忽略 左右辨认不能 手指失认 疾病失认,人体意识障碍,1、身体构象失认：患者缺乏对躯体结构和各部分之间关系的认识。常表现为； 遗忘 一侧身体、患肢沉重感和丧失感 难以按照指令指出身体的某个部位,2、单侧空间忽略,表现为： 行走时常碰撞患侧物体 紧靠患侧进出过道 不吃盘中位于患侧的食物 画人体画时只能画出健侧一半,3、左右辨认不能,表现为：患者不能区分左右 不能执行带有“左”或“右”的指令 难以模仿他人动作,4、手指失认,表现为：不能辨别自己的手指 不能按指令出示相关之投机模仿手指动作即使被触摸后也难以确定是哪个手指 在功能活动中手指运动笨拙不能完成精细动作,5、疾病失认,表现为：患者意识不到自己所患疾病及程度甚至加以否认； 不承认已瘫痪的肢体，常为自己的疾病表现编造各种理由。,空间关系综合征,1、图像背景辨认不能 表现为：不能在重叠的几种图形中辨认出特定的图形，当许多物体放在一处时，不能通过视觉识别出需要的物品，在颜色近似的衣物中，难以取出所需衣物。,2、形状失认,表现为：患者不能察觉出物体在体积、方位、颜色顺序上的细微区别或变化，容易将与上述因素相似的两种物体相混淆，如将铅笔当作钢笔，把手杖和雨伞混为一物等。,3、空间关系失认,表现为：患者难以判断两个物体之间或自己与物体之间的关系，表现为结构性活动困难，如不能仿造他人搭积木，进食时把食物摆在不恰当的地方，不能识别钟表、指针位置的时间，上肢活动时不能过中线。,4、空间位置失认,表现为：患者不能理解和观察空间及其变化，表现为对诸如上与下等概念不清，在活动中不知将物品放在什么地方合适，要他们躯体活动时不知如何做好。,5、深度和距离失认,表现为：常伴有方向判断的不能，患者表现为行走时不敢迈步，步幅忽大忽小，上下楼梯困难，坐下时坐不到椅子上，饮水时，杯中已倒满水，但仍然继续倒水动作，取物时，手仅伸出一半或迟疑不决等。,视、听、触觉失认,1、视觉失认： 表现为双眼和视神经均正常，却不能在视觉上识别物体，主要有人物失认、物品失认和颜色失认，不认识亲朋好友，不能辨认物品和区分颜色等。,2、听觉失认,表现为：常与其他语言障碍相伴，主要表现为对特定声音，如狗叫声等认识不能。 3、触觉失认 表现为：在触觉、温度觉和本体感觉正常情况下，患者不能通过手的感觉识别物体，需要视觉参与之后才能辨认，因此，在功能活动中必须依靠眼睛随时跟踪才能进行活动。,失用症,指在智力正常，无肌力减退，共济失调，运动缺陷和感觉障碍情况下，患者不能按命令完成病前学会过的技巧和动作。 1、结构性失用 表现为：患者对某些活动缺乏概念性，不能描绘简单图形，不能将物体按正确的空间关系组合起来。,2、意念运动性失用,患者表现为能自动地进行习惯性的活动，并能讲述该活动如何去做，但不能按他人指令完成某项活动，并一遍又一遍重复某个动作，不能模仿他人动作。,3、意念性失用,患者肌力、肌张力、感觉、协调能力正常但不能产生正确的运动意念，表现为运动次序和逻辑紊乱，能完成分解动作，模仿动作无障碍。,4、运动性失用,患者能理解某项活动的概念和目的，但不能付之行动，有的能做一些粗大运动但动作笨拙，精细动作不能完成。,5、穿衣失用,患者不能识别衣物各个部位与相互关系，穿衣时可能将衣服上下倒置，内外反穿或将双脚放进一只裤管内，将钮扣扣错位置。,定向力障碍,颅脑损伤的患者常出现对时间、地方、人物的认识障碍，患者表现为没有时间概念，不知所处地方，连自己身份和名字及家庭成员都有难于知道。,解决问题能力障碍,解决问题的过程是大脑思维与操作技能结合的过程。需要利用以往所获得的知识和经验，处理自己熟悉或不熟悉的矛盾。患者的这种能力缺失或降低，会影响到他生活、工作的各个方面。,认知功能训练,康复治疗原则治疗前必须了解患者认知方面的情况。治疗师在反映导和训练患者时，须用简单易懂 的指令和暗示。建立和执行一项训练常规，按照一定的程度练习，每次一样。将冶疗作为患者的学习过程，反复练习，直到掌握为止。训练与日常生活活动相结合，遵循其生活规律的生活习惯。重点放在纠正患者的功能问题上，而不要放在引起这些问题的原因上。寻找代偿的方法，解决认知活动中不能解决的问题。,高颈段脊髓电刺激术促醒昏迷,急性颅脑损伤的救治已经取得了明显的进步，但是还有相当一部分患者发展为长期昏迷状态。在美国闭合性颅脑损伤出院后存在长期昏迷的占14% , 至少有10万到25万成人长期昏迷患者，6千至1万儿童长期昏迷患者。常规综合治疗效果欠佳。,昏 迷（coma）,Adamides AA. ANZ J, Surg 2006,急性脑损伤的流程,不同意识障碍的觉醒和认知状态,脊髓电刺激术是将电极植入到脊髓椎管内，以脉冲电刺激脊髓治疗疾病的方法。最初应用于顽固性疼痛的治疗。随着研究的深入目前应用范围扩大，如心绞痛、脑瘫、外周缺血性疾病，昏迷。,脊髓电刺激,Percutaneous Lead Kit,13,19,Surgical Lead Kit,电生理调控组,SCS的组成,延伸导线和电极,刺激器/电池,电源,传导线,电极触点,3 2 1 0,刺激点,+ , “Poles”,27,所谓脊髓神经电刺激：蛛网膜下腔刺激硬膜下刺激硬膜外电刺激临床上多用硬膜外电刺激,脊髓神经电刺激方法,长期昏迷患者（颅脑创伤、缺血缺氧性脑病、脑血管意外等）。改变患者脑血流、电生理和神经递质。,Dorsal column stimulation （DCS) for persistent vegetative state,术前意识的评估术前2mm层CT的三个维度的扫描，PET，评估患者大脑的结构和功能。The indication included young age, history of brain trauma, evidence of brain atrophy with no other major lesions and CBF values prior to DCS of 20 ml/100 g/min or higher,术前检查和机制,如果没有手术并发症，术后3-7天开始刺激。头颅和躯干分别选择不同的极性。 参数： amplitude of 2.03.0V, rate of 70 Hz, and pulse width of 120 msec ，循环模式15-minute stimulation and 15-minute resting，白天刺激，夜间关闭模式。,Stimulation,1、增加了脑血流2、影响脑内神经递质，如儿茶酚胺的代谢3、脊髓背侧柱的刺激，激活了脑干网状结构，中缝核，丘脑腹后核，甚至上传到大脑皮层,机制,外科电极植入,暴露相应位置的脊髓段用咬骨钳摘除部分目标脊板的下沿与下一脊板的上沿，暴露脊板间空隙,显 露,夹起黄韧带的中线,切 开,在黄韧带上打开一个小窗口,暴露硬脑膜并把空白电极以小角度伸入硬膜外腔将外科电极植入并准备测试,植 入,更