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经颅磁刺激,治疗脑部疾病

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经颅磁刺激,治疗脑部疾病

发布日期:2019-07-22 作者:昱昊 点击:

【重新认识】经颅磁刺激调节小脑活动的可行性分析


经颅磁刺激技术(TMS)作为一种非侵入性的神经调控技术,目前已被广泛用于脑科学和神经系统相关疾病的研究、诊断和治疗。TMS是应用脉冲磁场无衰减地穿过颅脑作用于中枢神经系统,产生一定强度的感应电流,影响刺激局部和功能相关的远隔皮层,实现皮层功能区域性重建,而且产生的生物学效应可持续到刺激停止后一段时间,已成为研究神经网络功能重建的有效手段。


目前,TMS应用与研究的刺激部位主要集中在大脑皮层,但有越来越多的研究表明TMS刺激小脑不仅可调节小脑皮质功能,并且对远隔大脑初级运动皮质区(M1区)及其它相关功能区域均有调控作用。因此小脑已逐渐成为一个新的脑高级功能调控的刺激靶点。



小脑的部位


小脑位于颅后窝、脑桥和延髓的背侧。


常见的小脑刺激位点体表定位为枕骨粗隆左/右旁开3cm或枕骨粗隆左/右旁开3cm、下移1cm。



小脑TMS干预的生物学效应


01

调节神经细胞营养物质代谢


爱波网等对12例右利手健康受试者左侧小脑进行rTMS(1Hz)干预,发现受试者左侧小脑葡萄糖代谢降低,而与认知及语言功能相关的大脑区域,如左侧额下回(包括Broca区),双侧颞上回(包括Wernicke区)及双侧颞中回脑区的葡萄糖代谢明显增强。该研究结果表明左侧小脑rTMS干预不仅能影响刺激局部物质代谢,同时还能影响与认知功能相关的远隔区域物质代谢。


等研究了大鼠小脑iTBS和cTBS干预对葡萄糖-6-磷酸脱氢酶(G6PD)、囊泡谷氨酸转运蛋白1(vGluT1)、血浆谷氨酸转运蛋白1(GLT-1)及胶质纤维酸性蛋白(GFAP)的影响,结果发现cTBS能促进G6PD、GLT-1明显增加,抑制vGluT1合成。



02

调节神经细胞的神经递质释放


γ-氨基丁酸(GABA)是脑内一种重要的抑制性氨基酸类神经递质,其中GABAB受体存在于一些兴奋性和抑制性神经元的突触前后部位,以小脑中分布最多。脑电图N100波能反应皮质内GABAB受体介导的抑制效应,而研究显示右侧小脑爆发式脉冲刺激(TBS)能引起脑电图N100波形变化,即小脑TBS干预可有效调节GABAB受体的分泌。



03

调节“小脑-丘脑-大脑”环路


爱波网机体小脑与大脑皮质间存在广泛纤维联系,小脑通过丘脑向纹状体投射大量神经突触,丘脑底核通过脑桥核向小脑皮质发放突触投射,形成“小脑-丘脑-大脑”环路;即调节小脑兴奋性可引起远隔相关运动皮质兴奋性改变,这个可能与小脑通过丘脑齿状核、小脑上脚、红核和腹外侧前核等于对侧大脑皮质发生联系有关。


爱波网等研究了小脑TBS干预对运动皮质区(M1)及后顶叶皮质功能的影响,结果发现cTBS干预能增加M1区和后顶叶皮质兴奋性,而iTBS干预能抑制M1区去和后顶叶皮质兴奋性。




小脑TMS临床应用与研究


01

对特发性震颤(ET)的疗效


廖晋等观察低频重复经颅磁刺激(rTMS)作用于小脑对ET患者的治疗效果。

受试者:6例ET患者

刺激方案:1Hz、90%RMT、左右小脑(枕骨隆突下1cm,左右旁开3cm)、1800次脉冲/天、连续5天

结果:爱波网除1例患者自觉震颤加重外,余5例患者自觉症状均有短暂好转。有2例病程最长的患者经治疗后CRST评分有所下降,其中1例年龄最大,症状最重,病程最长的患者经治疗后临床症状缓解最明显且 CRST 评分下降最明显 。



结论:采用1Hz的rTMS作用于小脑,可能对年龄大、病程长、临床症状重的ET患者有效 。


02

改善肌张力障碍


等对20例颈肌张力障碍患者给予2周cTBS治疗后,发现患者多伦多西部痉挛性斜颈评定量表评分改善15%,第一背侧骨间肌MEP波幅明显下降。



03

改善脑卒中患者步行能力


等对32例急性后循环缺血性脑卒中患者进行随机双盲对照研究,发现左侧小脑通过1Hz rTMS连续治疗5天后,治疗组患者10m步行能力及Berg平衡量表评分均明显改善。


04

改善精神分裂症


小脑蚓部萎缩是精神分裂症常见病因,有研究证实爆发式脉冲磁刺激(TBS)可通过提高小脑皮质兴奋性促进精神分裂症状改善。


爱波网等按照随机双盲对照原则将40例精分患者分为TBS组和假刺激组。该实验采用双锥型线圈,磁刺激频率为5Hz、6Hz、7Hz组合,每个序列包含20个脉冲,共30个序列,各频率磁刺激结束后间歇20s。TBS组患者颈2周小脑蚓部磁刺激治疗后,其阴性和阳性症状量表、卡尔加里精神分裂症抑郁量表结果均有明显改善,且疗效可维持至治疗停止2周后。


由此可见,小脑对人体运动功能及非运动功能的调控作用日益受到脑科学工作者注意。非侵入性脑刺激技术的应用为小脑可塑性及其与远隔功能脑区之间联系的相关研究奠定了基础。




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