健康受試者吞咽皮質中樞經(jīng)顱磁刺激后腦神經(jīng)機制的靜息態(tài)fMRI研究.pdf

1、研究背景：
　　吞咽功能是人類最基本的生存功能之一，也是最復雜的生理活動之一，研究表明吞咽活動需要包括雙側皮層、皮層下結構及腦干在內(nèi)共同協(xié)調(diào)完成。吞咽障礙是腦卒中常見的合并癥。近年來臨床研究發(fā)現(xiàn)，采用重復經(jīng)顱磁刺激（repetitivetranscranialmagneticstimulation，rTMS）可改變單側半球卒中后吞咽障礙患者吞咽相關皮質的興奮性，從而促進吞咽功能的恢復。rTMS的刺激模式中尤以新提出的短陣脈沖經(jīng)顱磁

2、刺激（theta-burststimulation,TBS）引起大家的極大興趣，TBS一般包括持續(xù)短陣快速脈沖經(jīng)顱磁刺激（continuousTBS,cTBS）和間隔短陣快速脈沖刺激（intermittentTBS,iTBS）兩種刺激模式，已被證實是調(diào)節(jié)吞咽皮質興奮性的有效刺激模式。隨著功能磁共振成像（functionalmagneticresonanceimaging,fMRI）技術的發(fā)展，為活體研究TMS的作用機制帶來了契機，尤其是

3、近年來提出的靜息態(tài)fMRI技術，已被廣泛用于研究人腦的生理和病理神經(jīng)機制。有研究推測rTMS可通過調(diào)制大腦皮層神經(jīng)元的膜電位來達到改變腦內(nèi)神經(jīng)元電活動以影響局部和遠隔腦網(wǎng)絡連接等，但目前對TBS改變大腦半球吞咽相關皮層中樞神經(jīng)元活動及神經(jīng)通路的具體模式尚不清楚。
　　研究目的：
　　研究TBS對健康受試者舌骨上肌群運動皮質刺激前后靜息態(tài)神經(jīng)元自發(fā)活動能量及功能連接變化特征，探討TBS對吞咽相關大腦皮層的作用模式及作用機制。<

4、br>　　研究方法：
　　本研究經(jīng)廣州醫(yī)科大學附屬市一人民醫(yī)院倫理委員會批準并經(jīng)所有受試者知情同意。共招募60名健康志愿者參加本項研究，其中男30人，女30人，年齡范圍20~33歲，平均年齡23.45±2.73歲。采用隨機數(shù)字法將所有被試分為3組，每組20人（男10人，女10人）。在磁刺激神經(jīng)立體定位導航系統(tǒng)的引導下，對受試者雙側吞咽（舌骨上肌群）皮層代表區(qū)放置線圈進行刺激，三組被試分別采用三種不同的TBS刺激方案[cTBS組（左

5、側皮層），iTBS組（左側皮層），cTBS（左側皮層）合并iTBS組（右側皮層）]。采用西門子3.0TMR對受試者刺激前及刺激后30分鐘內(nèi)分別行結構像及靜息態(tài)腦功能成像（Rs-fMRI）。數(shù)據(jù)分析方法如下：
　　1、神經(jīng)元自發(fā)活動能量比較：采用低頻振幅（ALFF）技術比較分析每組受試者TBS刺激前后腦神經(jīng)元自發(fā)活動的差異，并提取差異腦區(qū)的ALFF值，進行定量分析。
　　2、腦區(qū)功能連接比較：采用基于雙側初級運動皮層（M1）為

6、種子點的功能連接（FC）分析，比較各組受試者在不同刺激模式下的腦區(qū)功能連接差異。
　　研究結果：
　　1、ALFF分析：
　?、賑TBS刺激模式前后比較：ALFF值減低的腦區(qū)為左側內(nèi)側額上回（BA23），右側輔助運動區(qū)（BA20）（P<0.01）；未發(fā)現(xiàn)ALFF值增高的腦區(qū)（P>0.01）。
　?、趇TBS刺激模式前后比較：ALFF值升高的腦區(qū)為右側額上回（BA5），右側顳上回（BA81），右側前扣帶回（BA32

7、），右側顳中回（BA85），左側楔葉（BA45）（P<0.01）；未發(fā)現(xiàn)ALFF值減低的腦區(qū)（P>0.01）。
　?、踓TBS合并iTBS刺激模式前后比較：ALFF值升高的腦區(qū)為左側額中回（BA7），左側扣帶回（BA33），左側頂下小葉（BA61）（P<0.01）；ALFF值減低的腦區(qū)為右側顳中回（BA85），右側枕上回（BA49），左側枕中回（BA51）（P<0.01）。
　　2、Rs-FC分析
　?、賑TBS刺激模

8、式組刺激前后比較：以左側M1區(qū)為種子點，未發(fā)現(xiàn)功能連接增強或減低的腦區(qū)；以右側M1區(qū)為種子點，右側小腦腳（BA94）功能連接減低。
　?、趇TBS刺激模式組刺激前后比較：以左側M1區(qū)為種子點，雙側中央后回（BA57，BA58）、右側扣帶回（BA34）功能連接增強；以右側M1區(qū)為種子點，右側中央后回（BA58）、左側楔前葉（BA67）功能連接增強，左側楔葉（BA45）、右側小腦腳（BA92）功能連接減低。
　?、踓TBS合并i

9、TBS刺激模式組刺激前后比較：以左側M1區(qū)為種子點，右側楔前葉（BA68）功能連接增強，右側小腦（BA106）功能連接減低；以右側M1區(qū)為種子點，右側額上回眶面（BA26）及右側島葉（BA30）功能連接減低。
　　結論：
　　1、TBS可以改變多個腦區(qū)局部神經(jīng)元自發(fā)腦活動能量，其中cTBS的效應主要是抑制大腦半球相關腦區(qū)的活動；iTBS的效應主要是興奮大腦半球相關腦區(qū)的活動；iTBS可以減弱cTBS對同側大腦半球的抑制作用。