脑卒中后吞咽障碍的神经网络演变特征及定向调控机制研究

脑卒中已上升为全球的第二大致死原因和首要致残因素，吞咽障碍是脑卒中患者的常见临床并发症之一，由其导致的吸入性肺炎、营养不良及脱水等可显著影响卒中患者的康复，增加死亡率、致残率，严重影响患者的生活质量。吞咽功能的皮质定位、吞咽活动的神经网络、卒中后功能重塑的研究，成为卒中单元康复策略选择的迫在眉睫的需要。本课题拟在前期工作基础上，以高度定位的重复经颅磁刺激为调控措施，研究功能磁共振对卒中后吞咽障碍和正常成人脑吞咽功能区的皮质激活变化，同时研究弥散张量成像的白质纤维束结构变化，确定执行吞咽任务中皮质和皮质下神经元兴奋性改变的空间定位，将先进的评价脑功能和结构的技术相结合；构建卒中后吞咽障碍的神经网络；确立个体化靶向干预的神经康复体系。通过研究治疗前后吞咽活动的神经网络调控，探索吞咽障碍改善的神经生理学机制，为新的治疗奠定理论依据，为吞咽障碍的治疗寻找准确的靶点和途径。

脑卒中后吞咽障碍是世界康复界关注的热点问题，优化治疗的选择仍然是临床面临的难题，我们的研究表明rTMS可以直接作用于吞咽功能障碍区的神经环路，从而可能成为改善患者吞咽功能的一种治疗方法。TMS技术作为新兴的立体定向刺激工具，结合功能脑影像和神经电生理技术，有望对研究脑的功能分化、探讨脑的奥秘发挥重要作用。该项目顺利开展了rTMS对单侧卒中后吞咽障碍患者的临床研究，已确立了有效刺激参数。运动阈值（motor threshold，MT）测定：拇短展肌（abductor pollicis-brevis，APB）松弛状态下刺激运动皮层，在10次刺激中，有5次所诱发MEP波幅>50uV 的最低刺激强度为皮层运动阈值。确立最佳刺激部位刺激强度：按MT%给予刺激（通常为80％-110％MT）。研究表明高频刺激（10-25Hz）可易化局部神经元活动，使大脑皮质兴奋性增加，低频刺激 (1－5 Hz)可抑制局部神经元活动，可使皮质的兴奋性下降。确定有效刺激参数：4.2Tesla磁场，90%MT刺激量，患侧刺激频率10Hz、刺激串数25个、刺激串间隔10s及刺激总数500次/日，健侧刺激频率1HZ、刺激串数160个、刺激串间隔3s及刺激总数1600次/日，连续5天，休息2天，共治疗2周。刺激靶点部位为双侧主要躯体运动皮层咽喉部代表区。本项目进一步利用神经功能成像技术，以fMRI定位卒中后吞咽障碍患者责任病灶，通过对比治疗前后吞咽相关脑区功能连接改变，结合DTI纤维束追踪探测脑结构网络的变化，研究卒中后吞咽障碍患者吞咽活动变化的神经网络。并进一步纵向研究康复过程中，经rTMS高度定位靶点治疗后，不同时间点大脑皮层运动功能激活区的动态演变，探索皮质重塑与患者吞咽功能的相关性，进行差异比较，寻找治疗吞咽障碍的关键靶点，为临床康复提供优化的方法和科学依据。本课题的实施，更为全面、系统、真实的揭示该疾病的神经生理机制，为今后更加深入研究该疾病打开新的视角，并为确定卒中后吞咽障碍的预后判断指标和新的治疗靶点提供理论和实践基础，有利于该疾病的防治。项目组研究成果以SCI论文发表于Neurorehabil Neural Repair和J Rehabil Med杂志，达到预期研究目标，提出吞咽功能相关的运动感觉皮质-岛叶-基底节环路及吞咽相关情绪网络演变，将作为今后研究重点方向，系列研究将会继续开展。