经颅磁刺激调节阿尔茨海默病患者脑振荡促进脑连接的治疗研究

Alzheimer disease (AD) is the most common clinical type of dementia, clinically manifested as memory hypofunction and other advanced cognition impairments, and characterized by huge social economical burden. Currently, the physiopathologic mechanism of AD hasn’t been illustrated yet, and the disease is still hard to treat (due to high drug price, great side effect and unchangeable disease progression), so it will be of great social and economic significance to doing breakthrough research into its pathogenesis and treatment. In this study, we evaluated the abnormal changes of the functional connectivity, structural connectivity and effective connectivity between inferior parietal lobule and dorsolateral prefrontal cortex in AD patients using advanced fMRI, DTI and TMS-EEG based on functional imaging, structural imaging and electrophysiological changes, regulated the α rhythmic oscillations in AD patients by noninvasive, painless, effective, safe neuromodulation technology through transcranial magnetic stimulation, evaluated the changes of functional connectivity, structural connectivity and effective connectivity as well as cognition impairments after treatment, evaluated the effectiveness of treatment and carried out performed follow-up observations, and evaluated whether stronger cerebral rhythmic oscillations could promote the connection between cerebral regions, in a bid to improve cognitive functions and provide a new idea for research on pathogenesis and treatment of diseases, as well as a theoretical basis for treatment by neuromodulation .

阿尔茨海默病（AD）是临床最常见的痴呆类型，其临床表现为记忆功能减退和其他高级认知功能障碍，社会经济负担巨大。目前AD的病理生理机制仍未阐明，治疗存在困境（药物治疗价格昂贵、副作用大且不能改变疾病进程），因此对其发病机制及治疗的突破性研究将有重大社会及经济意义。本研究拟结合功能影像、结构影像及电生理改变等多个方面，利用先进的fMRI、DTI及TMS-EEG技术，评价AD 患者大脑顶下小叶和前额叶背外侧功能连接、结构连接及有效连接的异常改变，应用无创、无痛苦、有效、安全的神经调控技术经颅磁刺激技术调控AD患者的α节律振荡，评价治疗前后功能连接、结构连接、有效连接及认知功能障碍的改变，评价治疗的有效性并随访观察，评价增加脑节律振荡是否能促进脑区之间的连接，从而改善认知功能，为研究疾病的发病机制和治疗提供新型的研究思路，为神经调控治疗提供理论依据。

项目背景：近年来的研究表明，在AD早期阶段，大脑即存在突触传递异常。甚至有研究证实，可溶性Aβ低聚物已具有突触毒性，可引起突触可塑性障碍。因此，在Aβ斑块沉积形成以前，可能已经存在神经突触的功能异常，而突触功能的失衡会导致脑认知网络的信息整合异常。对认知相关脑网络核心节点进行有效的干预可能会显著促进认知网络功能恢复。脑神经振荡活动可以实现脑区内或脑区间神经元的快速同步化发放。研究表明，gamma振荡在高级认知加工中发挥重要作用。通过神经调控技术调节认知网络核心节点间的振荡活动，进而促进局部及整体网络功能恢复，是实现AD有效治疗的重要尝试。.本项目主要研究内容包括：1. 分为早期轻度 AD 患者真刺激组和假刺激组以及年龄、性别、受教育程度匹配的健康对照组三组进行研究，评价治疗前后认知功能改善情况。2. 通过结构及功能磁共振研究评价真刺激组和假刺激组治疗前后脑结构及脑认知功能改变情况。3. 通过经颅磁刺激同步脑电研究评价真刺激组和假刺激组治疗前后脑网络动态连接改变。.重要结果及科学意义：我们的研究纳入轻度AD患者，以双侧角回为刺激靶点，采用40Hz rTMS连续治疗4周。与假刺激治疗相比，真刺激治疗后患者总体认知功能改善，认知量表评分改善。真刺激治疗能延缓患者脑结构萎缩和疾病进展，能改善AD患者局部脑功能整合及网络连接，能改善AD患者全脑网络整合及动态连接，通过调节40Hz的 gamma节律振荡 可以促进脑网络核心节点（角回）的局部功能连接和全脑网络长距离的动态连接，信息传递增加，认知功能改善，为认知功能神经调控治疗提供了神经机制和理论基础，为AD患者的临床有效治疗提供了新的途径，形成了新型临床治疗方案，为进一步形成AD临床治疗规范和指南奠定了基础，具有较大临床应用价值。