nature reviews neurology：大脑不对称的临床意义

摘要：没有两个人的大脑是一样的，随着神经学中精密医学的兴起，我们越来越重视理解大脑结构和功能的个体差异，这使得每个大脑都是独一无二的。功能性和结构性脑不对称是脑组织的一个基本原则，最近的研究表明，这些不对称性存在很大的个体差异，需要在临床实践中加以考虑。在这篇评论中，我们提供了一个概述大脑的不对称性及其在临床上的相关性。我们回顾了神经精神病学、神经发育障碍以及特定学习障碍中的大脑不对称性的最新发现，重点介绍了大型数据库研究和荟萃分析。我们还强调了神经退行性疾病中疾病症状发作的不对称性及其对偏侧治疗（包括脑刺激）的影响。我们的结论是，大脑不对称性的改变不足以作为诊断生物标志物，但在某些情况下可以作为有意义的症状或治疗反应的生物标志物。基于这些见解，我们为神经病学临床实践提供了一些建议。

1. 引言

每个人的大脑都是独一无二的，个体间的差异是研究大脑结构-功能关联时的一个重要考虑因素。在临床神经病学中，精确医学的兴起，其中治疗方法针对个体或患者亚组，导致越来越重视理解大脑变异性和识别相关生物标志物。这种差异性的一个主要来源是大脑结构和功能的左右不对称（图1）。

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图1 大脑不对称的三种主要形式

在人脑中，超过90%的皮质和皮质下区域显示结构不对称。例如，颞平面，一个与韦尼克区重叠的大脑区域，因此与语言处理相关，显示出明显的脑容积不对称性。在功能层面上，大多数人在语言处理和手动实践方面表现出左半球的优势。这些半球差异的一个后果是，失语症语言障碍和肢体失用症在左半球损伤后比右半球损伤后更常见，通常更明显和持久。相反的情况适用于空间定向和语言外交流障碍以及视觉空间忽略。大脑不对称被认为可以通过避免双边干扰来提高处理效率和改善多任务处理能力。它们是复杂的和多因素的，并可以在整个生命周期内发生变化。

在这篇综述中，我们提供了一个最新的概述大脑不对称的临床意义。我们首先总结了什么是已知的神经精神和神经发育障碍和特定的学习障碍的大脑不对称性的改变。我们专注于荟萃分析和大规模，多中心的实证研究的结果，以确保所提出的证据的鲁棒性。考虑到这些发现，我们考虑大脑不对称性的改变是否可以用作各种疾病或残疾的诊断生物标志物。此外，我们还讨论了脑不对称性的个体变异性对局灶性脑损伤后神经心理学缺陷的影响，以及脑不对称性和神经退行性疾病症状变异性发作的偏侧性的作用。我们想知道脑的不对称性是否可以为局灶性脑损伤或神经变性后的认知、心理社会和运动障碍提供症状生物标志物。我们继续强调在管理偏侧神经调节治疗和进行切除性神经外科手术时考虑不对称脑组织的自然变异性的重要性，并讨论脑不对称作为治疗结果生物标志物的潜力。最后，我们进行了综合性的讨论，并提出了未来在精神病学和神经病学脑不对称研究的方向，以及为临床提供建议。

2. 大脑不对称性的自然变异性

人类大脑中功能性偏侧化的存在已经得到了很好的证实，而利手是这种现象最常见的研究表现。两种主要方法用于评估利手：主观报告使用多项手偏好问卷，如爱丁堡利手量表，和客观的手技能测量与性能测试，如钉板测试。这些测试允许确定偏侧化指数，其指示不对称的方向（左或右）和强度或一致性。根据这个指数，个人可以分为左撇子，右撇子或混合惯用手。然而，混合利手的界限仍然模糊，在文献中各不相同，因此利手的分类往往限于左右二分法。虽然一个人的手偏好的一致性可能是一个相关的调解人的利手，我们将主要集中在左右方向的表现。功能半球不对称的更隐蔽表现（例如，语言，面部感知或空间注意力）可以使用行为测试，如双耳分听任务或分割视野范式来确定，也可以使用电生理学方法，如EEG ，神经成像技术，如功能性MRI（fMRI）和神经生理学技术，如功能性经颅多普勒超声检查。

结构性大脑不对称通常在宏观结构水平上进行评估，例如，根据特定大脑区域的体积或表面积。通常，MRI用于评估灰质的结构不对称性，弥散加权成像用于评估白色物质的结构不对称性。此外，还可以评估微结构的不对称性（例如，神经突分布）以及基因表达和蛋白质分布的不对称性。

在人口水平上，观察到的半球组织的“原型”模式，如语言，手动praxis和手的偏好偏侧化的左半球和功能，如空间注意，情绪韵律处理和面部识别偏侧化的右半球。然而，在功能不对称模式中存在着至关重要的个体间差异，有时可以在“非典型”半球中发现各种功能。例如，大多数人表现出语言偏侧化，但右半球在某些人中占主导地位;这种现象在左撇子中也比右撇子稍微常见。据估计，大约95%的右撇子表现出左半球的语言专业化，但这一比例在左撇子中下降到70%左右。

从历史上看，其他侧化功能是否遵循与语言相同的模式一直不清楚。使用标准化任务记录惯用手和病变侧的大规模数据库在语言领域之外很难找到。这种对非语言不对称的研究的缺乏可能反映了一种隐含的假设，半球专门化的互补性。从这个角度来看，非语言功能预计会偏离典型的半球到与语言相同的程度，大约5%的右撇子和30%的左撇子在非典型半球中具有功能。然而，这种互补性并不总是如此，研究表明，在右撇子中，主导非语言功能的半球比主导言语或语言功能的半球变化更大（图2）。例如，功能性磁共振成像研究表明，空间注意力倾向于在80%的个体中偏向右半球，而与利手无关。此外，手动练习显示左半球偏侧化的左撇子约为70%，右撇子为80%。当脸和身体的选择性的不对称性进行了检查，在左撇子和右撇子验证左语言优势，80%的右撇子和70%的左撇子被发现与右半球处理的面孔。对于身体选择性，在右半球的处理中观察到94%的右撇子和70%的左撇子。

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图2 一般人群大脑半球组织的变异性

除了功能半球不对称的变异性，研究人员还探索了结构半球不对称的个体变异性。一项研究集中在与左右半球Heschl's gyrus重复相关的皮质表面积和皮质厚度的个体差异。作者报告说，在左半球，66%的参与者有一个单一的Heschl's gyrus，而23%的参与者显示出共同干的重复，11%的参与者显示出完全重复。个体的结构变异性也被描述为众所周知的颞平面的不对称性，这是存在于80%的个体。然而，大多数关于结构不对称的大规模研究都集中在群体平均值上。

3. 改变的大脑不对称性作为诊断生物标志物

生物标志物是一个必不可少的工具，以充分捕捉神经系统疾病的病因和症状的异质性在一个精确的医学框架。许多神经精神和神经发育障碍以及特定的学习障碍与改变的大脑不对称性有关，并且已经表明这些改变的大脑不对称性可以用作精神分裂症，抑郁症和注意力缺陷多动障碍（ADHD）等疾病的诊断生物标志物。在本节中，我们回顾了不同条件下大脑不对称性改变的经验证据。

3.1 神经精神障碍

在广泛的神经精神障碍中，已经对大脑不对称进行了研究，特别关注精神病，情绪和压力相关的障碍。强有力的经验证据表明，精神分裂症患者大脑功能和结构不对称性发生了改变。在功能水平上，强有力的证据表明，非右利手-即左撇子和混合利手的组合-在精神分裂症患者中比健康对照个体更常见。在控制了生物性别后，精神分裂症患者的非右利手患病率是对照组的1.5倍。随后的一项研究使用来自FACE-SZ队列的667个数据集将利手作为精神分裂症的生物标志物，发现精神分裂症患者中非右利手（42.4%）和混合利手（34.1%）的患病率很高。在这项研究中，混合利手表现出显着的相关性与精神分裂症的阳性症状。除了惯用手，一项荟萃分析显示，精神分裂症患者的语言偏侧化比健康对照组弱。在结构水平上，ENIGMA联盟的一项大规模研究发现，精神分裂症患者中颞叶脑区的厚度不对称性降低，7%的不对称性方差可以通过病例与对照状态来解释。这些影响是由患者的左半球皮层较薄所驱动的。

关于抑郁症，在87项研究的荟萃分析中没有观察到惯用手的病例对照差异。同样，另一项荟萃分析也没有发现抑郁症与EEG α波不对称之间存在关联的证据。ENIGMA联盟的一项大规模研究发现，没有证据表明重度抑郁症患者的大脑结构不对称性发生了改变。

在创伤后应激障碍（PTSD）的情况下，一项荟萃分析显示，患有这种疾病的患者的非右利手和混合利手的患病率显着升高。有趣的是，一项针对战斗暴露不一致的同卵双胞胎的PTSD研究发现，患有PTSD的退伍军人的双胞胎比没有PTSD的退伍军人的双胞胎更有可能是混合手，这表明混合手代表了发展PTSD的家族风险因素。

重要的是，这种现象是在大多数神经精神疾病的典型诊断时间之前观察到的，这表明大脑不对称和神经精神疾病之间存在跨诊断联系，而不是诊断特异性联系。

3.2 神经发育障碍

改变的半球不对称性在神经发育障碍如自闭症谱系障碍（ASD）和在较小程度上ADHD和发育性语言障碍（DLD）中表现在功能和结构水平上。

在功能水平上，对自闭症脑成像数据交换项目的七个数据集的静息状态fMRI数据进行了荟萃分析，共有370名ASD患者和498名非自闭症对照者，发现了与语言，运动和感知功能相关的非典型功能不对称的有力证据。这些差异与互惠的社会互动，沟通和重复行为的临床措施。使用利手作为功能不对称的生物标志物的进一步荟萃分析显示，与典型发展中的个体相比，患有ASD的个体分别是非右手，左手或混合手的可能性的3.48，2.49或2.34倍。

对324名ADHD患者和303名非ADHD患者的数据进行的荟萃分析显示，ADHD患者在自发神经元活动和区域血氧水平依赖信号的时间同步性方面比对照组具有更多或更少的不对称性。关于多动症用手习惯的研究结果尚不清楚：尽管多动症患者非右手使用的可能性是对照组的1.49倍，但多动症患者左撇子和混合用手习惯增加的证据非常弱。

从结构上讲，与非自闭症男性和女性个体相比，ASD患者在灰质体素不对称性方面表现出极端的偏距和偏距，并且偏距模式高度个性化。这项研究利用了EU-AIMS纵向欧洲自闭症项目，这是一个大型的协调自闭症样本，具有深刻的表型特征。进一步的研究集中在来自ENIGMA联盟的43个独立数据集，455名ASD患者和560名对照个体的皮质厚度数据，并揭示了涉及梭形，喙中额和内侧眶额皮质的网络的平均不对称性显着改变。这些发现与ENIGMA联盟先前的一项研究一致，该研究对来自54个独立数据集，774名ASD患者和809名对照个体的数据进行了分析，揭示了大脑结构不对称性改变ASD。

ADHD患者大脑结构不对称性的研究结果不太确定。在迄今为止对ADHD结构不对称性的最大研究中，分析了933名ADHD患者和829名未受影响的对照个体的皮质下和皮质结构的不对称性。对儿童、青少年和成人分别进行的分析表明，任何不对称差异都很小。只有成年人苍白球不对称性的差异具有统计学意义，错误发现率<0.05，并且没有一个效应在研究范围内校正多次测试后存活。然而，He等人发现，与健康对照个体相比，ADHD患者的大脑结构和功能具有全局性和更多或更少的不对称性，为ADHD的功能不对称性提供了强有力的结构基础。他们还发现ADHD症状测量与绝对不对称性呈正相关，也就是说，更严重的ADHD症状与更高的绝对不对称性相关。总体而言，大规模研究和荟萃分析强烈支持ASD中存在改变的大脑不对称性，但ADHD中存在类似的影响仍在争论中。

儿童期发作的流畅性障碍（也称为口吃）是另一种神经发育障碍，其中大脑不对称的证据不一致。例如，一项对52项研究的荟萃分析未能找到口吃者和对照组之间惯用手差异的确凿证据。非典型语言优势是DLD的一个危险因素，这一观点似乎很直观，但一项大规模的多普勒研究并未发现DLD儿童的非典型语言优势率升高。然而，一项后续研究显示，与健康对照组相比，DLD患者更有可能在语言任务之间表现出不一致的偏侧化。因此，“断裂”的语言系统可能是DLD的风险因素。

3.3 学习障碍

在特定的学习障碍的背景下，改变半球的不对称性已被确定，虽然结果是不一致的。特殊学习障碍的特点是在正规学校教育期间，在阅读、写作、算术或数学推理技能方面持续存在困难，无法用发育、神经、感觉或运动障碍来更好地解释。主要类型是诵读困难（阅读和拼写困难）、计算困难（理解数字困难）和书写困难（写作困难）。在这三种情况中，书写困难是关于大脑和行为不对称的研究最少的。

2023年发表的两项荟萃分析（参考文献），表明，与对照组相比，计算障碍患者的右前顶内沟活动减少，右前沟活动增加。然而，这两项荟萃分析都因纳入样本量小、通常评估单一认知任务并且对计算障碍的操作定义缺乏共识的研究而受到批评。在最近的一项功能磁共振成像研究中，30名计算障碍儿童和38名对照个体之间没有发现大脑差异。同样，一项对22项研究的荟萃分析发现，计算障碍患者和对照组之间的惯用手没有差异。

大部分关于特定学习障碍的大脑不对称性的研究都是在阅读障碍患者中进行的，证据表明，这种情况与颞叶和可能的额叶语言区域的不对称性降低有关。对49项关于阅读障碍EEG相关性的研究进行了系统回顾，报告了阅读障碍儿童和对照组在阅读相关任务期间左颞顶部位的差异。一项多模态荟萃分析显示，诵读困难患者左侧上级颞回的结构和功能改变呈会聚性。然而，弥散张量成像研究的激活似然估计荟萃分析显示，在校正多次比较后，阅读障碍个体和对照个体之间没有可靠的聚类差异。此外，另一项研究未能发现31名诵读困难患者与41名对照者的皮质和皮质下结构的灰质体积差异。一项对68项关于利手和阅读障碍的研究进行的大规模荟萃分析显示，利手和阅读障碍与混合利手之间存在着强有力的关联，尽管效应大小很小，这表明不对称的程度而不是方向可能是感兴趣的变量。

总之，在特定的学习困难的大脑不对称性的最可靠的证据已被发现为诵读困难，特别是关于功能，而不是结构的不对称。

4. 改变的大脑不对称性作为症状生物标志物

上一节讨论的发现表明，由于各种原因，大脑不对称性作为诊断生物标志物的价值有限。首先，类似的改变的不对称性，例如，在手的偏好，与不同的疾病，使它们高度非特异性的鉴别诊断生物标志物。第二，虽然更具体的改变，如非典型的结构或功能的大脑不对称，似乎与病理特征的迹象或症状，是有希望的，他们需要复杂的和技术的诊断程序，其适用性个别患者仍有待评估。第三，由于健康个体也可能存在改变的大脑不对称性，因此非典型不对称性作为主要诊断生物标志物的用途可能有限。然而，改变的大脑不对称性可以为与大脑不对称性的特定改变相关的条件（如精神分裂症和ASD）的多因素预测模型提供有意义的补充。诊断并不是生物标志物的唯一应用，有证据表明，改变的大脑不对称性作为特定症状的生物标志物可能比鉴别诊断更有意义。例如，改变的大脑不对称性与特定的神经元发育特征的关联已经被证实。大脑不对称作为症状生物标志物的想法与局灶性脑损伤和神经退行性疾病特别相关，正如我们在本节中讨论的那样。

4.1 局灶性脑损伤后的神经心理功能缺损

神经心理学的教科书描述很容易区分左脑和右脑中风。与在健康人群中观察到的大脑半球专业化模式一致，语言和手动实践障碍在左半球损伤后更常见，通常更明显和持久，而右半球损伤与空间定向，空间注意力和语言外交流的障碍有关。然而，这些传统的不对称症状关联远非普遍。例如，文献中存在左撇子右侧失语症或失用症的报告，而右撇子更罕见。

鉴于功能半球分离的个体差异很大，与对侧半球优势相关的认知领域的“不寻常”共病损害应该是很常见的。在大约25%的右撇子和30%的左撇子中，言语和空间认知主要共存于同一个半球（图3）。虽然这些功能由不同的神经认知网络提供，但当它们聚集在同一个半球时，它们的网络部分重叠并共享动脉血液供应。因此，局灶性脑损伤，如中风，预计将同时破坏这两个网络，导致并发失语症和空间功能障碍（图3）。这一推理得到了270例单侧卒中幸存者并发失语症和空间残疾（定义为空间失认症、空间书写困难、地形记忆丧失或视觉空间忽视）分析的支持。在9%的右利手患者和34%的左利手患者中观察到合并症。与完整大脑中语言和空间注意力之间拥挤的观察结果一致，无论患者是否惯用手，左侧卒中后合并症的可能性是右侧卒中后的两倍多。

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图3 大脑半球拥挤与认知障碍共病

最近对卒中后合并症的研究检查了具有特定病变侧和/或神经心理缺陷的患者。例如，对右半球病变引起的失语症（也称为交叉性失语症）的右利手患者进行的一项综述发现，58%的病例存在视觉空间忽视症状。这一发现与来自健康大脑的功能成像数据一致：只有大约20%的具有非典型语言偏侧性的右撇子也具有反向视觉空间注意力。因此，交叉性失语症常常与视觉空间忽视成对出现。在另一项研究中，11名左半球中风患者（10名右利手和1名左右手）被诊断为视觉空间忽视，除1名（91%）外，所有患者都患有失语症。这一发现与健康右撇子大脑中的观察结果一致，其中空间注意力的非典型优势很少伴随着言语的换位。

单侧卒中后也可出现其他非典型临床表现。例如，据报道，22%的右利手患者在右侧卒中后出现视觉空间和意念运动障碍，尽管这些功能通常局限于对侧半球。半球分离的个体差异也可能解释意外的没有合并症。例如，失语症和肢体失用症通常在大脑中动脉中风后同时发生，但有报道称，尽管大脑中动脉区域内存在广泛的脑损伤，但这些缺陷之间存在分离。这种情况可能是由于对侧半球对语言和手动练习的支配，根据最近的功能磁共振成像研究，13%的右撇子和42%的左撇子存在这种情况，主要是因为练习偏离到了右半球。

考虑到大脑半球分离的广泛个体间差异，单侧脑损伤后的神经心理学评估应超越左利手和右利手的病变偏侧性。同样，术前评估语言半球优势的结果不应被视为未检查认知功能的典型或非典型优势的证据。

4.2 神经退行性疾病的偏侧发病

在神经退行性疾病如阿尔兹海默症（AD）、帕金森病（PD）、多发性硬化症（MS）和肌萎缩性侧索硬化症（ALS）中，脑不对称性和症状发作的偏侧性之间的关系是明显的。脑不对称性可能是这种情况下认知和运动障碍的症状生物标志物。

症状发作的偏侧性在帕金森病中最为明显：单侧运动症状发作和手臂摆动不对称通常在临床诊断前可见，因此在临床实践中是可靠的生物标志物。运动症状表现出轻微偏向优势手一侧，59.5%的右利手患者表现出右优势症状，59.2%的左利手患者表现出左优势症状。右侧运动症状占优势的患者通常会遇到与语言相关的任务和言语记忆问题，而以左侧运动症状为主的患者更有可能在涉及空间注意力、视觉空间定向和记忆力以及心理意象的任务上表现出障碍。左侧显性运动症状患者常表现出焦虑和抑郁症状，而右侧显性运动症状患者更常表现出精神病症状和睡眠行为障碍。还探讨了帕金森病患者大脑偏侧化改变对运动和非运动结果的影响。一项针对右利手患者的多中心研究显示，黑质纹状体通路中的不对称多巴胺能丧失与帕金森病症状之间存在联系，左半球丧失导致认知障碍，右半球丧失与运动严重程度增加相关。此外，右侧症状发作的帕金森病患者比左侧发作的患者显示出更严重的白色损害，表明不对称神经变性可能是一侧发作和症状类型的预测生物标志物。

阿尔茨海默病患者可能表现出言语记忆和语言障碍或视觉空间缺陷，这取决于哪个半球具有更大的神经变性和淀粉样蛋白-β病理学。一项大型纵向研究表明，在健康老龄化过程中，额叶和前颞叶皮层的不对称性和岛叶和侧颞顶区域的不对称性的损失。这种自然发生的半球不对称性的减少在阿尔茨海默病中加速，因此可能具有预测价值。当分析tau分布的半球间差异时，70%的阿尔茨海默病患者显示出不对称分布，没有总体侧偏。这种不对称性与发病年龄较早和病理学较严重有关。然而，不对称神经变性可用作症状生物标志物这一有趣的发现并没有有力地反映在行为标志物中，例如偏手性患病率的改变。

发病侧也是多发性硬化症的相关症状生物标志物：在疾病发作时，患者表现为单侧肢体无力，有氧肌肉功能不对称损伤，运动时的下肢力量、有氧运动能力和新陈代谢能力也很强。不对称的皮质脊髓兴奋性也被证明可以预测多发性硬化症患者的身体和认知症状的严重程度：在疾病的早期阶段，与较弱的手相关联的半球比另一个半球表现出更大的兴奋性，随后与较强的手相关联的半球的兴奋性增加预测了更严重的痴呆症。

关于肌萎缩侧索硬化症发病侧化的研究仍然是一个发展中的领域，发表的研究结果很少，但现有数据表明大脑不对称可能是一种预测症状的生物标志物。患者最初表现为单侧肢体无力，通常影响疾病进展期间症状发作的优势肢体和身体一侧的痉挛。对于肢体发病症状，据报道，发病侧和惯用手之间的一致率为64-70% 。例如，肌肉抽搐在肢体肌肉中最明显，在优势手的肌肉中最强烈，在上肢发作的患者中观察到最大的差异，加强了利手作为症状生物标志物的潜在效用。

不对称神经变性也可能是区分疾病的可靠生物标志物。例如，一项荟萃分析显示，亨廷顿病患者的左壳核明显萎缩，轻度认知障碍患者的右海马明显萎缩，阿尔茨海默病患者的左海马明显萎缩，但在帕金森病患者中没有发现一致的不对称模式。总之，迄今为止的研究结果表明，神经退行性疾病的大脑不对称性和症状发作的偏侧性可能是有用的神经退行性疾病中认知和运动障碍的症状生物标志物。

5. 作为治疗反应生物标志物的半球不对称性

5.1 偏侧神经调节治疗

神经调节已成为一种可行的治疗选择，用于治疗多种脑相关疾病，包括情绪障碍、慢性疼痛、神经退行性疾病和癫痫。神经调节的工作原理是抑制或增强目标大脑区域或网络内的活动，以纠正功能失调的神经元活动。许多已建立的神经调节协议是侧化的，因为它们针对一个特定的半球，或者因为它们以不同的方式调节两个半球。在一些方案中，基于临床症状和/或病理特征的不对称性来个性化目标半球的选择。例如，虽然同时双侧脑深部电刺激是手术改善帕金森病运动功能的常用方法，但一些中心对主要患有单侧运动症状的患者进行分期单侧脑深部电刺激，最初将植入限制在受影响最严重的半球。

许多偏侧神经调节程序缺乏对选择要靶向的大脑一侧的个性化方法的验证。例如，用于治疗难治性重度抑郁症或焦虑症等情绪障碍患者的既定非侵入性脑刺激（NIBS）方案通常旨在上调左半球背外侧前额叶皮质（DLPFC）的活动，有时与右DLPFC的抑制性经颅磁刺激相结合。这种方法的基本原理是恢复由左侧DLPFC活动减退引起的半球失衡，这在抑郁症和焦虑症中常见，并被认为反映了情绪调节和接近-退缩动机的障碍。这种方法基于这样的假设，即每个患者的调制功能的半球实现是相同的，考虑到在功能性大脑不对称中观察到的巨大变化，这似乎是极不可能的。然而，大脑半球组织的个体差异对NIBS治疗效果的影响情绪障碍的症状还没有被研究过。类似于右半球语言优势，作为NIBS目标的潜在功能在某些个体中可能会逆转，这意味着刺激程序也必须逆转才能成功。

缺乏个性化的半球刺激选择可以部分解释为什么NIBS并不总是产生抑郁症的缓解。随着基于神经成像的方案的出现，以促进NIBS的个体化靶向，例如FDA最近批准的用于抑郁症治疗的SAINT方案，应优先考虑将半球组织中的患者差异作为刺激偏侧性的决定因素的研究。更一般地说，我们主张，未来的研究探索应用神经调节治疗其他大脑疾病应注意如何在半球不对称的个体差异可能因素到刺激目标的选择。

5.2 切除性神经外科

作为治疗反应生物标志物的个体脑功能不对称的临床相关性可能在癫痫的管理中得到最好的认可。强有力的证据表明，在长期癫痫患者中，认知功能的大脑表征可以重组到在神经典型对照个体中通常看不到的区域。语言和记忆网络的组织改变已被证实，通常包括健康半球区域的招募，例如，早发性左颞叶癫痫患者的语言表征转移到同伦对侧区域，或右颞叶癫痫患者的左半球适应性增加视觉记忆表现。然而，仅仅把重组看作是向双侧或对侧重组的转变，并不能公正地看待认知系统的复杂性。例如，语言不是单一功能，在同一患者中，可以观察到某些技能（例如，阅读）的非典型表现，但其他技能（例如，言语）的非典型表现则不同。除了假设的大脑对发作和发作间期活动的适应性可塑性之外，癫痫发作还引起神经连接模式的广泛破坏，引起远程和扩散效应，这可能导致致癫痫区域以外的神经认知缺陷。弥漫性认知功能障碍不仅限于全身强直阵挛性发作和失神发作，还表现为局灶性癫痫综合征。癫痫诱导的认知网络重组和对远程通路连接的不良影响导致癫痫患者个体认知特征的高度变异性，这使得偏侧和局灶性脑损伤的神经心理学识别变得复杂，应在难治性癫痫的个性化治疗方法中予以考虑。

改善癫痫发作控制是癫痫手术的主要目标，但保留认知功能也很重要。在切除手术中，诱发认知障碍的风险必须与最大限度地切除潜在致癫痫组织的竞争需求相权衡。颞叶和额叶与记忆和语言的神经表征有关，最容易发生癫痫。病人H.M.在双侧内侧颞叶切除以控制癫痫发作后，他患上了全面性失忆症，这是我们理解海马体在健忘症和情景记忆中的作用的一个关键病例。H.M.的悲惨结局终止使用双侧海马消融术，并提示对同侧和对侧病灶进行功能评估计划单侧切除时，通过颈动脉内异戊巴比妥手术（IAP）切除海马。IAP最初设计用于确定半球语言优势，后来被用于筛查颞叶切除术候选人术后健忘症的风险。在这个过程中，通过股动脉导管将异戊巴比妥钠注射到单个颈内动脉中，轮流麻醉每个大脑半球。这种药物会引起短暂的偏瘫，如果注射在语言主导的半球，还会引起言语停止和言语障碍。在注射之前和之后向患者显示刺激以分别评估每个半球的记忆表现。注射患病半球后的完整记忆表现表明术后健忘症的风险有限，尽管术后材料特异性记忆缺陷仍然可能存在。由于对IAP的可靠性和有效性的担忧，这种侵入性手术的使用最近已减少，且不会对手术结果产生不良影响。

为了尽量减少手术后的语言障碍，通过成像和皮层电图仔细描绘癫痫灶周围的致痫区域，以及通过功能性神经成像和/或清醒神经外科手术识别功能性脑区，是手术决策的重要方面。已经描述了术后大脑半球内和大脑半球间语言激活模式的重组，这似乎取决于手术的一侧和癫痫控制的程度。

6. 结论和未来方向

根据我们在本文中回顾的证据，我们得出结论，从临床角度来看，大脑不对称性可以作为有意义的症状和治疗反应的生物标志物，但目前还不能作为诊断生物标志物。

关于精神和神经发育障碍中大脑不对称的文献提供了大量的经验证据，证明在几种疾病和残疾中非典型功能和结构不对称的患病率增加。然而，重要的是，非典型大脑不对称性目前并不是我们讨论过的任何疾病的鉴别诊断的敏感生物标志物。最容易获得的大脑不对称指标（如利手）的特异性较差，健康人群中非典型行为和大脑不对称的患病率相对较高，限制了个体患者非典型大脑不对称的诊断价值。然而，尽管如此，大脑和行为的不对称性可能被证明在多因素预测模型中或在非典型不对称性的流行与主要体征和症状有关的疾病中是有用的。虽然一些证据表明，这些指标存在，例如，在精神分裂症和自闭症谱系障碍，其临床相关性仍有待评估。

与其作为诊断生物标志物的有限用途相反，脑不对称性可以预测患者在局灶性单半球脑损伤或神经变性后可能经历的症状的表现和性质。此外，我们认为，大脑的不对称性可以作为有意义的治疗反应的生物标志物，应考虑在管理偏侧神经调节治疗和进行切除性神经外科手术。重要的是，为了确保最佳治疗，必须确定每个患者的不对称脑结构和功能的个体差异，即使在非典型功能半球专业化似乎不太可能的情况下。

我们认为，我们在这篇综述中讨论的研究结果对神经病学个性化医疗框架内的临床实践和未来治疗方法具有重要意义。考虑到这些发现，我们为未来的临床实践提供了四项建议。首先，对行为偏好（例如，利手）和功能性半球不对称（例如，语言侧化）的评估应该有助于我们理解和预测个体患者的相关症状。第二，认知功能的临床检查不仅应包括受损半球的典型功能（例如，左半球中风后的语言功能评估），还应包括另一半球的典型功能，因为左撇子和右撇子个体都可能偏离典型的半球分离。第三，在神经退行性疾病的情况下，监测哪个半球受到更强烈的影响可以帮助我们更有效地定制治疗干预和资源激活策略;例如，在左半球神经退行性疾病进展快于右半球的患者中，非语言资源激活策略可能比语言资源激活策略更有帮助。最后，当使用旨在调节大脑区域或去除病变脑组织的偏侧干预时，我们应该注意半球不对称性的个体差异如何改变目标大脑区域的功能相关性。建议治疗前评估相关认知模块的半球优势。

除了这些建议的临床实践中，我们在这篇评论中提出的方法也有影响的临床偏侧化研究。虽然越来越多的偏侧化研究正在进行的样本数以千计的参与者或更多，其有用性将继续受到限制，如果只有最容易的指标，大脑不对称性，如利手，进行了分析，与病例对照状态的障碍。相反，我们建议，多因素的不对称表型，反映了更广泛的半球不对称模式应映射到症状的严重程度在功能相关的症状群，以及治疗反应。

参考文献：Clinical implications of brain asymmetries.