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關鍵詞：老年人前額葉(PF)記憶障礙

額葉是大腦發育中最高級的部分，它包括初級運動區、前運動區和前額葉(prefrontalcorte,PF)，其中PF與認知功能關系密切。前額葉又分為眶部、背部、內側部和外側部，其中眶部和內側部、背部和外側部的結構和功能較為接近。

PF與大腦其它區域有著密切關系。PF和所有的感覺區都有往返的纖維聯系，其眶后部和腹內側部有投射到海馬旁回和海馬前下腳的纖維，組成了內側顳葉-間腦系統的一部分；PF與紋狀體、杏仁核、顳葉、枕葉和頂葉等腦區的聯系也很密切〔1，2〕，因此，PF與多種感覺信息的加工、記憶、思維及情緒等腦的高級功能有關。從細胞水平來看，PF神經元具有多感覺性質，它們參與多種信息的加工；同時，PF神經元具有柱狀組織，表現為功能異質性，如一些PF神經元在延緩反應的延緩期放電明顯增加，而另一些神經元對行為的其它特性更為敏感〔3〕。PF神經元的這些結構和功能上的特點是其在記憶中起重要作用的神經基礎。

行為研究也證實PF與記憶功能有密切關系，包括工作記憶、源記憶、順序組織、前攝抑制釋放(PI)能力、抑制無關信息的干擾、元記憶、組織和計劃有意識的活動、問題解決等〔1，2〕。West〔4〕認為PF的功能包括：(1)工作記憶；(2)期待性記憶，依據工作記憶對相應的內外線索反應；(3)控制干擾，抑制與任務無關的表征；(4)抑制優勢反應，使行為不受先前反應或主要的環境刺激影響。功能(1)，(2)，(4)由背外側前額葉(dPFC)支持，功能(3)主要由PF眶部或內側部完成。West的這一觀點可以說明一些與前額葉有關的行為特點，如選擇與任務相關的信息，將語義和時空信息結合成穩定的記憶痕跡，計劃、組織復雜行為等，因而具有一定的參考價值。

1與額葉有關的老年記憶功能障礙

記憶障礙是正常老年人的常見主訴，老年人的再認和回憶等測驗成績均較年輕人低。但不同形式的記憶下降并不一致，老年人的外顯記憶下降大于內隱記憶；在外顯記憶中，再認成績又好于自由回憶。老年記憶障礙與前額葉受損、內側顳葉受損的表現有許多相似之處，其中，越來越多的證據表明，老年記憶力下降與額葉功能有密切關系〔5～7〕，PF參與的記憶功能比其它腦區，如內側顳葉系統支持的記憶功能更早下降。一項研究證明，在12項測定PF功能的測驗中，平均年齡為56.62歲的被試有10項比27.71歲的成績差〔4〕。

1.1工作記憶工作記憶又稱短時記憶，它的作用是在編碼和提取時暫時保持信息，因而在學習記憶等高級認知活動中起重要作用。測定動物記憶能力常采用延遲反應、延遲轉換反應和延緩不匹配任務(DNMS)等。研究表明，老年動物的延遲反應成績降低，老年鼠在DNMS作業中與額葉受損的大鼠表現相似。對老年人的研究也表明其工作記憶容量減少，工作記憶能力下降。Kirasic等〔8〕采用路徑分析的方法，對398例老年人的神經心理學測驗進行統計后認為，老年人學習能力是因為工作記憶容量減少和信息加工速度減慢所致，前者又是后者的原因之一。

而研究指出，工作記憶主要與前額葉有關，因此老年工作記憶能力下降的神經基礎在前額葉〔9〕。一項PET研究發現，在完成位置匹配時，老年人比青年人在枕葉外的區域如PF、頂葉的下部及內側部的活動明顯增多，提示老年人的枕區活動效率下降，工作記憶容量減少，因而加工信息則可能需要比年輕人更多的腦區參與〔10〕。

1.2源記憶和記憶的順序組織老年人對刺激的內容和線索的回憶能力是不同的，其源記憶發生障礙〔11，12〕。源記憶是指對事件發生的時間、地點等線索信息的記憶。老年人可以記住某一刺激，但與年輕被試相比，他們對刺激的顏色、字體、聲音等知覺特性、刺激發生的時間、地點及其它線索的回憶率下降。一項研究采用元分析方法將有關的實驗進行綜合統計，結果提示，老年人對線索的回憶成績低于對事件本身的回憶，與刺激相關較大的線索回憶要好于那些相關較小的，如對顏色的回憶要好于對視空線索的回憶〔13〕。至少有三種原因造成了上述結果，老年人的注意分配能力降低、工作記憶下降及對無關刺激的控制能力下降。在有多個外部線索時尤其需要工作記憶的參與，以使它們與事件內容更好地結合在一起。

有學者認為，對事件的內容和線索的加工分別由不同的腦區所中介，內側顳葉系統主要加工事件信息，而PF與線索的加工相關較大。相關研究也表明，額葉受損的病人對事件線索的回憶下降，而老年人與之有相似的特征〔8〕。Craik〔11〕的研究還表明，老年人對線索回憶的線索下降與WCST成績明顯相關，并且與內側顳葉的功能分離。

與源記憶相似，老年人在順序組織詞、圖形或活動的任務中受損。給老年人呈現兩組刺激，測驗時要求他們判斷呈現的詞或其它刺激哪一個是較近期見過的，他們的成績與正常年輕人相比差異顯著；或者要求老年人按順序回憶剛才見過的刺激時，他們的成績也較差，而相應的再認和自由回憶成績可能接近正?！?9〕。老年人完成這類任務時與Korsakoff癥病人(KS)有相似的特點。給KS病人及對照組被試呈現1940～1985年間發生的15個重要事件，然后要求他們順序回憶出來，結果KS病人的成績較差，但再認和回憶成績與對照組相比并無明顯差異〔5〕。

1.3控制干擾的能力老年人抑制無關信息的能力也減弱，研究表明，老年人的Stroop效應較大，這提示老年人對先前的優勢反應不能很好地控制，以較快地轉換行為方式。另一些學者采用從前攝抑制(PI)中釋放的實驗范式，給被試呈現相同或不同類別的詞表，在每一詞表呈現后要求他們回憶，相同類別的詞表間會有干擾，但若詞表間類別不同，被試的回憶成績要增高。與額葉受損病人相似，老年人的PI釋放能力下降，他們抑制先前學習過程的詞表的能力較低，語義類型轉換較慢，如延遲反應、DNMS等。Shimamura〔1〕認為，PF對其它部位的信息加工具有抑制門控作用，實驗也證實動物后皮質區活動減少與dPFC的活動增多有關。但有研究表明，海馬受損被試的PI釋放能力下降更為明顯〔5〕，因此PF與內側顳葉系統在這項能力上是否相互獨立尚待研究。

1.4策略運用及對記憶的監控當回憶需要一定的策略參與時，老年人的測驗成績比年輕人低，如回憶非組塊詞表、低頻詞時。一項實驗采用3組實驗材料，非相關的詞表、相關但順序是隨機的詞表、使用組塊的詞表，要求老年人和額葉受損病人回憶，結果表明，老年人學習詞表的能力中度受損，尤其是那些需采用策略的測驗，如未使用組塊的詞表，這和額葉受損，尤其是右側額葉受損病人的表現較為一致，提示老年人的自我組織能力下降，不能運用恰當的策略去完成任務〔4〕，而這種功能缺陷與PF功能下降的關系較為密切。

元記憶是對于自己記憶和策略的監控能力，元記憶的測定常采用知道感判斷，也有采用其它方法的研究，如要求被選擇合適的記憶策略、預測自己的行為、高頻估計實驗、測驗被試的日常生活記憶等。老年人的元記憶能力受到一定程度的損害，他們對自己記憶的估計偏低，自信程度減少，但有關的結果不太一致，可能與測驗方法的敏感性有關。PF受損的病人在回憶不出來時，要求他們判斷若給出線索，自己能回憶出來的概率，結果他們的估計也較低，雖然他們在其后給出線索后的回憶率與年輕人差異不明顯〔5〕。

總之，有些額葉測驗成績與老年人記憶成績明顯相關，老年人記憶功能下降表現為與PF受損相似的特征。近年來，腦功能成像技術已應用于年老化的研究，這對老年認知加工過程與PF的相關性提供了新的依據。Grady等〔15〕的一項研究發現，在完成面孔編碼時，年輕被試的右

側海馬、左PF和下顳葉活動增多，老年人的上述變化不明顯。當回憶不出所學項目時，年青輕試的額葉前部有活動，而老年人則更傾向于額葉后部，提示他們在提取努力中采用了不同的認知策略，老年人正常的認知策略受損〔6〕。

2PF與老年記憶功能障礙相關性的神經機制

老年人的大腦發生了許多變化，但并不是所有腦結構的變化是同步的，其中一些結構對年老較為敏感，變化較早而嚴重，如前額葉和海馬等。

老年人的腦容量大約減少6%，其中PF和紋狀體分別減少10%～17%和8%，而頂、枕和顳葉的容積則大致減少1%，PF對年老最為敏感〔17〕。以往的研究大多采用測定神經元密度的計數方法，認為造成腦容量減少的原因是神經元的缺失，尤其在海馬和前額葉，這造成了老年人的記憶功能下降。但近年的研究采用新的細胞計數方法(如立體學技術)并未發現老年腦的神經元有明顯減少〔4，7，18〕，因而這并不是老年記憶功能下降的主要原因。

腦容量減少的可能原因是神經元體積變小，而不是神經元的缺失。額葉神經細胞的皺縮比其它部位的發生早且嚴重，在50～70歲期間PF有22%的細胞皺縮，而頂葉、初級視皮質分別為16%和9%。65歲以上細胞皺縮速度明顯增快，上述各部位分別有43%、11%和13%的細胞體積減少〔17〕。另外一些學者認為，多巴胺系統(DA)的退化也參與老年記憶功能降低，多巴胺系統功能與工作記憶之間有相關性〔7〕。有研究證實老年腦的額葉神經遞質濃度及受體異?！?，19〕。18歲齡猴子的PF中DA濃度下降56%，NE及5-HT濃度正常，PF和D1受體下降39%。當給動物注射D1受體阻滯劑SCH23390后，年輕動物的延緩反應成績下降，對老年動物無作用；而注射D1受體興奮劑會提高老年動物在此項任務中的成績〔18〕。因此新的研究認為，樹突分枝減少、突觸聯系的變化、髓鞘結構破壞、信息傳遞機制異常和神經元的可塑性降低等更可能是老年記憶功能下降的原因〔7，18〕，其中額葉變化最為明顯。

3對今后研究的思考

如上所述，多項研究證實老年記憶障礙與額葉功能有密切的關系。但另一方面，海馬功能降低和PF功能下降有時很難區別，在很多任務中常常是這兩個腦區同時參與其中。一些研究認為，不同的認知任務中均有聯想性和策略性兩種因素。前者主要與內側顳葉有關，而后者與PF有密切聯系〔5〕，二者可以發生分離，如WCST與延遲線索回憶，但實際上很難將二者的作用絕對區分開來。Winocur等〔19〕的研究很好地說明了這一點。他們的實驗采用Hebb-William迷宮，發現PF受損后主要影響大鼠一般迷宮技能認知，它們可以保持在迷宮A中學習的技能，但當轉換至迷宮B時其學習成績與對照組無明顯差異；而海馬受損則影響與特定迷宮有關的記憶功能，其行為表現與PF受損的大鼠相反。而老年鼠在這兩方面均受損，因而它們可能在PF和海馬均有損害。老年人在許多記憶任務中未表現出海馬與前額葉功能的雙分離現象，而僅僅是單分離并不能說明PF功能的獨立性。

因此，目前在研究老年記憶障礙與PF的關系時，對于是否PF單獨支持這些功能還是海馬等結構也共同參與尚待進一步研究。而且在完成記憶任務時，不同腦區的作用可能既有分離、更有相互作用。如在Moscovitch和Winocur提出的記憶模型中，是將海馬和PF的功能結合起來考慮的。這種觀點對于我們認識記憶過程的腦機制很有幫助。

PF的特點之一是功能的多樣性。根據腦血流變化和腦代謝活動分析，PF至少有17個功能不同的區域，但額葉受損病人的受損部位常常很大，并不局限于單一的基本功能〔7〕，因此，研究老年記憶障礙與PF的相關性具有一定的困難。另外，以人作被試，個體間的差異是誤差的重要來源，而由于這類病人本身就很少，僅僅靠增加樣本量的方法是不可行的。因而研究額葉功能應采用動物實驗模型、神經心理學方法和腦功能成像技術相結合的途徑，從不同方面揭示老年記憶障礙的腦基礎；同時采用生理、生化手段將PF的內部構造進行結構和功能分析，會使我們對PF功能及它在老年記憶障礙中作用的認識大大前進一步。

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