基于运动皮层兴奋性的青少年偏头痛脑磁图研究

Migraine is a severe and episodic headache, whose pathogenesis is complex and remains unclear.Recent studies show that abnormal cortical excitability may play a key role in pathogenesis of migraine. Current studies on cortical excitability of adult migraine are mainly focused on the visual cortex, yet motor cortex of adolescents with migraine attacks are rarely studied . Our previous magnetoencephalography（MEG） study of 10 adolescent migraine showed that, compared to healthy adolescents, left finger movements lead to a significantly prolonged latency in evoked cortical magnetic response signal, while right finger movements result in prominent increased motor cortex excitability. MEG combined with synthetic aperture magnetometry are used to definite the activated cortical areas and measure the intensity of motor cortex neuromagnetic signals in adolescent migraine patients during the alternating finger movements, with a view to gaining a better understanding of the role of motor cortex in migraine, localizing and assessing the disordered cortex, which may provide evidences for such therapeutic measures as medications changing the cortical excitability, or transcranial magnetic stimulation.

偏头痛是一种严重的、反复发作的头痛，其发病机制较为复杂，至今尚未明了。最近研究表明：异常的皮层兴奋性在偏头痛发病机制中可能起基础作用。目前有关成人偏头痛皮层兴奋性的研究多集中在视皮层，而对于青少年偏头痛发作时大脑运动皮层的研究甚少。我们前期通过10例青少年偏头痛发作时脑磁图的初步研究结果显示：与健康青少年相比较，偏头痛者左侧手指运动诱发的皮层磁反应信号潜伏期明显延长；且在其右侧手指运动时大脑皮层运动区的兴奋性显著增高。为进一步明确在青少年偏头痛发作时运动皮层的功能状态，本项目采用脑磁图技术结合合成孔径磁测量等方法探讨青少年偏头痛发作时手指交替运动诱发大脑运动皮层神经磁信号激活的部位及强度变化，从而对皮层功能障碍进行定位与评估，为临床青少年偏头痛发作的治疗新途径发现，如通过改变皮层兴奋性的药物、经颅磁刺激等方法的应用提供重要的依据。

背景：.偏头痛是一种常见的原发性神经系统疾病，目前临床和影像学证据显示大脑皮层在偏头痛发病机制中起关键作用，异常的皮层兴奋性被认为与代表偏头痛发作先兆的皮层扩布抑制密切相关。.内容：.利用脑磁图结合(1)动态磁源成像分析青少年偏头痛患者在急性发作期，手指交替运动时大脑运动皮层在低频与高频范围内神经磁信号激活的部位及强度变化；(2)分时叠加技术研究偏头痛患者急性发作期，静息态大脑皮层在低频与高频范围内神经磁信号激活的部位及强度变化；(3)图形理论概念研究偏头痛患者发作间期，静息态的功能连接在低频与高频范围内的变化。.结果：.与健康对照组相比，(1)偏头痛患者运动诱发后神经磁信号潜伏期延长，手指运动后对侧大脑初级运动皮层兴奋性增强，皮层兴奋区域明显扩大（辅助运动区）；(2)在(55-90Hz)及(90-200Hz)的频段内，发作期偏头痛患者神经磁信号的分布明显区别于健康对照组。健康对照组激活区域多在深部脑区，而偏头痛患者激活区域多在大脑皮层；(3)偏头痛患者的神经功能连接网络有所改变，偏头痛患者脑部呈现出功能失调的神经网络结构，表现为功能连接强度增加、路径长度增加以及聚类系数增加。.数据：.与健康对照组相比，(1)急性期偏头痛患者对指运动诱发磁信号的潜伏期显著延长，并且在(5-30Hz)、(100-300Hz)和(500-700Hz)频段对指运动同侧的初级运动皮层以及辅助运动区显著激活；(2)急性期偏头痛患者静息态的神经磁活动激活区在(55-90Hz)以及(90-200 Hz)表示出显著不同。偏头痛患者的激活区域更多的出现在外侧前额叶皮质。.功能连接模式图提示与健康对照组相比，偏头痛患者额区的功能连接在(0.1-1Hz)频段显著增强。与无先兆型偏头痛患者相比，有先兆型偏头痛患者枕区的功能连接在(4-8Hz)频段显著增强。.图形理论分析提示与健康对照组相比，偏头痛患者的连接强度在(0.1-1Hz)频段显著增加，路径长度在(4-8Hz)和(80-250Hz)频段显著增加，并且聚类系数在(0.1-1Hz)和(4-8 Hz )频段显著增加。.意义：.本研究提示大脑皮层可能在偏头痛的发病机制中起到重要作用，通过改变皮层兴奋性或许可发现治疗偏头痛的新途径。