【脑客中国】兰月:TMS对吞咽中枢神经调控系统研究与临床应用


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各位专家,各位同道,大家晚上好。很高兴收到邀请,今晚给大家分享我们使用非侵入性神经调控技术,主要是经颅磁刺激在吞咽功能研究和康复中的一些应用。我会从以下四个方面给大家介绍,第一个是先介绍一下卒中后吞咽障碍的神经调控机制;然后是2015年和2017年的两个家自然基金研究项目,给大家分享一下我们团队在这方面所做的一些成果;最后给大家分享一下我们做的比较成功的一些康复病例。


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01吞咽半球优势化


吞咽是由二级中枢构成的,一级中枢是皮质和皮质下结构,第二级中枢是脑干中枢。目前主流的观点认为,皮质和皮质下结构主要是可以控制随意性吞咽,也就是我们吞咽分期中的认知期、准备期和口腔期,可以随意的开始和停止;脑干中枢是我们的二级中枢,是比较低位的一个中枢,它主要是控制我们的反射性吞咽,主要是我们的咽期和食管期。吞咽反射期一旦启动后就不可逆转了,只能向下进行。



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最新的研究结果表明,在皮质和皮质中枢也是可以部分调控这种反射性吞咽的,这是我们给吞咽患者做康复治疗的一个理论基础。目前主流观点认为吞咽活动是受双侧大脑半球支配的,但是它不像语言中枢那样有绝对的优势半球或者说像运动中枢那样完全是由对侧来支配的。吞咽活动虽然是由双侧大脑半球支配的,但是也存在有单侧优势化的情况,也就是说一侧半球在吞咽活动中起主要支配作用,另外一侧起辅助作用,有可能是一侧大脑半球支配百分之七十,另外一侧大脑半球支配百分之三十的作用。比如说我们在使用TMS评估时,一侧大脑半球诱发出来的运运动诱发电位MEP是大于另外一侧的;使用fMRI检测时,同样可以发现一侧半球的脑皮质激活程度是大于另外一侧的。这些都是吞咽半球优势化的表现。


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首先2005年的一篇文章,以二十例健康受试者作为研究对象,当使用TMS检测舌骨上肌群时,发现左侧优势半球的人占百分之五十五,右侧优势半球的占这个百分之四十,没有明显优势半球的人占百分之五;当使用这个咽部肌群作为这个靶机时,发现左侧优势半球的人占百分之八十五左右,右侧优势半球的人占百分之十五,没有明显优势半球的人占比为0。


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另外2004年发表的一篇用fMRI研究吞咽活动的文章中,使用不同的脑区作为靶区去研究的话,就会发现三者的比例都是不太一样的。这个研究表明吞咽活动存在有优势半球的作用,但是个体差异也是比较大的,有的人是左侧优势半球,有的人是右侧优势半球,还存在一部分人没有明显的优势半球。说明吞咽活动跟其他的生理活动相比还是比较复杂的。


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02TMS治疗吞咽障碍理论



那么人的大脑半球运行的理论基础是什么呢?大脑半球的活动是非常的复杂的,不能用任何一种理论来解释所有大脑的活动,其中一个比较重要的理论叫做竞争性抑制,也就是说左侧和右侧两个大脑半球在抑制和兴奋的动态平衡中活动,这是我们大脑生理活动的基础。当人进行某一个特定动作如吞咽时,相应的大脑皮层功能区就会产生一个优势兴奋中心,而其他的皮层功能区就处于一种抑制状态,这个是符合我们人体生理活动规律的,非常节能且高效。在病理状态下,当一侧大脑半球发生损害,这种相互抑制的平衡状态被打破。如图中所显示的,当左侧大脑半球受到损伤之后,左侧对右侧的这种抑制会降低,同时右侧本来被抑制的大脑半球会异常的激活;这种异常的激活又反过来加倍抑制左侧,使左侧的活性进一步降低。不利于患侧大脑功能的恢复,表现为偏瘫侧运动功能的进一步下降。


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具体说到吞咽功能康复利用到的的大脑调控机制,现在主要有两种理论:一种就是吞咽功能接受两侧大脑皮层活动的调控,一侧半球吞咽中枢受损,通过健侧大脑的代偿可以改善患者的吞咽功能;另外一个观点就是基于我刚才所说的纠正双侧半球间竞争性抑制的“失平衡”,受损病灶及其周围脑区活动可能会增强,甚至出现“新”的激活,从而恢复对低级中枢的控制,改善吞咽功能。这两种理论中,TMS的介入方式也会有所区别,目前两种方式的优劣还在不停的争论之中。



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近年来有很多使用TMS对卒中后吞咽障碍进行治疗的研究,由于这些两种理论都还没有形成定论,所以研究结论大都不是非常一致的。有的研究使用单侧刺激,比如说使用低频的rTMS抑制健侧半球,或者使用高频的rTMS来刺激患侧半球,重建半球间的平衡。有大量的文献报道证明其对于卒中后吞咽障碍是有明确疗效的。也有专家进行了双侧的刺激,比如说这篇文章中,对22例脑卒中的患者两侧的咽部运动皮质区进行了高频的rTMS刺激,结果发现真刺激组的患者吞咽功能改善,效果可以持续两个月以上,说明双侧治疗对这个吞咽功能是有效的。


另外一个2017年的研究,进行了双侧和单侧刺激的对比研究,在35例单侧半球卒中患者的舌骨上肌群运动皮质区进行10hz的高频rTMS刺激,发现双侧和单侧刺激患者的吞咽功能都有明显改善,而且双侧刺激比单侧刺激的改善会更加明显一些。



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