2020年02月06日发布 | 540阅读

无创脑刺激改善轴索损伤TBI患者的认知功能

杨志荣

Friedrich-Alexander- Universität 医学院

冯军峰

上海交通大学医学院附属仁济医院

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英国伦敦帝国学院脑科学系的Lucia M. Li等研究创伤性脑损伤(TBI)患者的TDCS与大脑网络结构的关系,结果发表在2019年10月的《Brain》上。


——摘自文章章节


【Ref: Li LM, et al. Brain. 2019 Oct 1;142(10):3280-3293. doi: 10.1093/brain/awz252.】


研究背景



无创脑刺激(non-invasive brain stimulation)已广泛用于改善外伤后的脑功能。通过头皮电极经颅直流电刺激(transcranial direct current stimulation,TDCS),向大脑传输低电流来调节神经元兴奋性。由于其简易和安全,受到特别关注,TDCS已显示,对不少神经系统疾病有改善认知功能的潜力。英国伦敦帝国学院脑科学系的Lucia M. Li等研究创伤性脑损伤(TBI)患者的TDCS与大脑网络结构的关系,结果发表在2019年10月的《Brain》上。


研究方法



无创脑刺激治疗的作用机制未明。大脑电刺激的影响存在异质性,而且脑外伤有多种损伤类型,临床治疗效果有所不同。大脑联合系统中的重要网络连接,包括突显网络(Salience Network)、默认网络(Default Mode Network)、控制网络、注意网络等。脑外伤后突显网络和默认网络明显改变。研究指出,颅脑外伤后神经系统对经颅直流电刺激的反应可能取决于受刺激网络内的白质损伤情况。作者设计创新性使用同步刺激-MRI方案对35例中、重度颅脑损伤患者和24例健康对照者进行研究。在前期工作中,已发现突显网络的前脑岛在功能执行中的重要性;停止信号任务时进行刺激,可评估个体的反应抑制能力,这是执行功能的关键组成部分。研究者使用结构MRI评估脑损伤的程度,包括采用MRI弥散成像评估轴突损伤,以及功能fMRI成像评估刺激对认知网络的影响。


研究结果



结果发现,阳极刺激可提高健康对照组的反应抑制能力,而在脑外伤患者组中未观察到该现象。突显网络中的轴突损伤程度严重时,可影响网络对电刺激的反应。前脑岛接受刺激部分和突显网络其余部分的神经纤维损伤数量增加与刺激的效应降低明显相关。另外,在抑制较差的患者中,电刺激可以使默认网络激活正常化,这表明电刺激可以调节参与认知控制的网络。


结论



上述研究结果表明,大脑白质网络连接的解剖结构影响电刺激的反应。研究者认为,大脑网络结构的完整性和合理的刺激参数是轴索损伤TBI患者经无创脑刺激治疗取得认知功能改善的重要因素。因此,对颅脑损伤不同程度的患者应摸索个体化的治疗方案。

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