健康受試者吞咽皮質(zhì)中樞經(jīng)顱磁刺激后腦神經(jīng)機(jī)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(fù)雜的生理活動(dòng)之一，研究表明吞咽活動(dòng)需要包括雙側(cè)皮層、皮層下結(jié)構(gòu)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(fù)經(jīng)顱磁刺激（repetitivetranscranialmagneticstimulation，rTMS）可改變單側(cè)半球卒中后吞咽障礙患者吞咽相關(guān)皮質(zhì)的興奮性，從而促進(jìn)吞咽功能的恢復(fù)。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(shí)是調(diào)節(jié)吞咽皮質(zhì)興奮性的有效刺激模式。隨著功能磁共振成像（functionalmagneticresonanceimaging,fMRI）技術(shù)的發(fā)展，為活體研究TMS的作用機(jī)制帶來了契機(jī)，尤其是

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

4、br>　　研究方法：
　　本研究經(jīng)廣州醫(yī)科大學(xué)附屬市一人民醫(yī)院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)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(xiàng)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(jī)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(dǎo)航系統(tǒng)的引導(dǎo)下，對(duì)受試者雙側(cè)吞咽（舌骨上肌群）皮層代表區(qū)放置線圈進(jìn)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(cè)皮層），iTBS組（左側(cè)皮層），cTBS（左側(cè)皮層）合并iTBS組（右側(cè)皮層）]。采用西門子3.0TMR對(duì)受試者刺激前及刺激后30分鐘內(nèi)分別行結(jié)構(gòu)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(dòng)能量比較：采用低頻振幅（ALFF）技術(shù)比較分析每組受試者TBS刺激前后腦神經(jīng)元自發(fā)活動(dòng)的差異，并提取差異腦區(qū)的ALFF值，進(jìn)行定量分析。
　　2、腦區(qū)功能連接比較：采用基于雙側(cè)初級(jí)運(yùn)動(dòng)皮層（M1）為

6、種子點(diǎn)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(jié)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(cè)內(nèi)側(cè)額上回（BA23），右側(cè)輔助運(yùn)動(dòng)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(cè)額上回（BA5），右側(cè)顳上回（BA81），右側(cè)前扣帶回（BA32

7、），右側(cè)顳中回（BA85），左側(cè)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(cè)額中回（BA7），左側(cè)扣帶回（BA33），左側(cè)頂下小葉（BA61）（P<0.01）；ALFF值減低的腦區(qū)為右側(cè)顳中回（BA85），右側(cè)枕上回（BA49），左側(cè)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(cè)M1區(qū)為種子點(diǎn)，未發(fā)現(xiàn)功能連接增強(qiáng)或減低的腦區(qū)；以右側(cè)M1區(qū)為種子點(diǎn)，右側(cè)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(cè)M1區(qū)為種子點(diǎn)，雙側(cè)中央后回（BA57，BA58）、右側(cè)扣帶回（BA34）功能連接增強(qiáng)；以右側(cè)M1區(qū)為種子點(diǎn)，右側(cè)中央后回（BA58）、左側(cè)楔前葉（BA67）功能連接增強(qiáng)，左側(cè)楔葉（BA45）、右側(cè)小腦腳（BA92）功能連接減低。
　　③cTBS合并i

9、TBS刺激模式組刺激前后比較：以左側(cè)M1區(qū)為種子點(diǎn)，右側(cè)楔前葉（BA68）功能連接增強(qiáng)，右側(cè)小腦（BA106）功能連接減低；以右側(cè)M1區(qū)為種子點(diǎn)，右側(cè)額上回眶面（BA26）及右側(cè)島葉（BA30）功能連接減低。
　　結(jié)論：
　　1、TBS可以改變多個(gè)腦區(qū)局部神經(jīng)元自發(fā)腦活動(dòng)能量，其中cTBS的效應(yīng)主要是抑制大腦半球相關(guān)腦區(qū)的活動(dòng)；iTBS的效應(yīng)主要是興奮大腦半球相關(guān)腦區(qū)的活動(dòng)；iTBS可以減弱cTBS對(duì)同側(cè)大腦半球的抑制作用。