θ短阵快速脉冲重复经颅磁刺激干预脑梗死后偏瘫手恢复相关脑网络的机制研究

Motor defect in upper-limbs, especially the hemiplegic hands are the most common defect after cerebral infarction. The hemiplegic hands significantly resulted in poor quality of life and became a major challenge for post stroke rehabilitation.Our previous studies released that, secondary gray matter changes occur in some specific motor-related cortex may inhibit or promote functional recovery after an acute subcortical cerebral infarct. Based on the bimodal balance–recovery model, we hypothesise that the interhemispheric balancing and functional recovery to the structural reserve spared by the lesion might contribute to recovery of hand and arm function.Noninvasive brain stimulation techniques can be used to modulate the excitability of intracortical neuronal circuits and improve hemiplegic upper limbs’ function. Based on the complex brain network analysis and theta burst stimulation (TBS) protocols for improving hemiplegic hands function after stroke, we investigate the effects of TBS on hemiplegic hands function improvement and the interhemispheric balancing by graph analyses used to quantify the topological properties of the constructed brain networks.Further more the graph analyses might suggest as a potential biomarker to distinguish different patients and be helpful to clarify early mechanisms of motor defect in upper-limbs after stroke and provide individualizated therapy for improving hemiplegic hands’ function.

偏瘫手是脑梗死后神经功能恢复的重大临床挑战，严重影响患者的生活自理能力。其发生与恢复的机制、预后指标尚不清楚。我们前期研究证实：脑梗死后远隔部位运动相关皮层体积变化对患者运动功能恢复起抑制或促进作用，健侧半球白质重塑也参与运动功能恢复。结合最新研究进展，我们推测运动皮层体积变化、非运动区白质重塑改变可能参与偏瘫手的发生及转归。偏瘫手改善可能与运动区皮层兴奋状态及相关神经网络的相互联系变化有关。国内外研究显示：非侵入性脑部刺激技术可以调节运动区皮层兴奋性并改善偏瘫症状。本项目将基于θ短阵快速脉冲（TBS）重复经颅磁刺激调节运动皮层兴奋性方案和脑网络模式识别技术，研究TBS干预偏瘫手的疗效和脑网络参数的动态改变过程，建立偏瘫手预后识别和干预的成熟方案。本研究将对深入阐明偏瘫手恢复过程中皮层兴奋性变化的神经网络机制有重要的意义，并最终建立基于脑网络技术指导不同类型偏瘫手康复的个体化TBS干预方案

偏瘫手是脑梗死后神经功能恢复的重大临床挑战，本课题按照课题设计有计划的研究卒中后偏瘫手功能恢复工作并达到预期目标。通过研究发现：（1）发病1周内恢复不良组患者病灶侧放射冠及内囊后肢部位皮质脊髓束的锥体束微结构局部弥散一致性（LDH）参数显著低于恢复良好组，结合发病一周内Fugl-Meyer评分预测发病3个月上肢回复不良更精准（预测效值 0.818，准确率0.824）。(2) 继发性额顶叶白质FA值改变可能是预测脑梗死患者手功能转归的特征性神经影像学指标。(3) 发病第1周，手功能恢复不良（Poor recovery of hand, PRH）患者岛叶FCS存在差异P=0.002。（4）TBS干预后对卒中后上肢功能恢复起促进作用，影响尤其在某些精细复杂活动上反映。（5）课题组扩展基础研究，使用转位蛋白18 kDa (TSPO)配体化合物2-Cl-MGV-1干预皮层缺血大鼠模型，保护缺血后线粒体损伤，发现干预组大鼠能较好的保留认知等神经功能。撰写并发表SCI论文2篇（IF>5），获得科研成果1项：2016年中国卒中学会科技成果奖一等奖 脑梗死后远隔损害与神经功能恢复的基础和应用研究。同时多次参加全国神经病学学术会议：1次大会报告，3次大会壁报交流。人才培养方面，本课题实施过程中，课题组成员3名博士毕业，1名硕士毕业，且毕业论文为脑卒中影像相关研究。目前已完成大部分数据分析和整理，部分结果已撰写论文，准备投稿中，有望继续发表SCI论文。发现了偏瘫手预后识别和干预的影像学特征。从临床方面阐明偏瘫手恢复过程脑神经影像网络机制，TBS是可以促进偏瘫手康复干预方案，并阐述了卒中后远隔损害与神经功能重塑的临床意义。