经颅磁刺激治疗自闭症的系统综述

自闭症谱系障碍(Autism spectrum disorder, ASD)是一种行为学定义的复杂神经发育综合征,其特征是持续的社会交流和互动缺陷以及刻板的行为、兴趣和活动。经颅磁刺激(Transcranial Magnetic Stimulation, TMS)可通过减少ASD的核心症状和相关症状对ASD患者进行干预。关于TMS治疗ASD的综述已有发表,然而,自2018年以来,关于研究特征、特定刺激参数、定位技术、刺激靶点、行为结果和神经图像生物标志物变化的系统综述是滞后的。因此,本综述对2018年后发表在PubMed, Web of Science, Science Direct上的文献进行了系统的检索。

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研究背景

目前,ASD影响着全球约1%的人口,主要是男性,并在70 %以上的病例中出现共病。ASD患者的治疗通常包括行为学和药物治疗方法。行为训练是最有效的干预措施,然而,这种方式非常昂贵和耗时。另一方面,由于目前尚未确定针对ASD核心症状的生物医学治疗方法,因此药物治疗的疗效仅限于治疗ASD伴随症状,无法解决ASD的潜在核心症状,且药物治疗的副作用较大。

鉴于ASD中异常的突触可塑性和兴奋/抑制比,以及经颅磁刺激(TMS)调节皮质兴奋性和可塑性的能力,TMS在ASD研究领域的潜力开始在全球的实验室中被探索。



研究方法

研究类型:

纳入了2018年1月1日至2023年6月5日期间发表的纯英文编写的研究,包括随机对照试验、对照试验、平行试验、单盲试验和双盲试验。


受试者类型:

根据《精神障碍诊断与统计手册》第五版(DSM 5)、DSM 4、自闭症谱系商(AQ)、ASD诊断观察量表2(ASD Diagnostic Observation Schedule-2, ADOS-2)或临床医生的诊断,初步临床诊断为ASD的任何年龄或性别的患者。


干预类型:

经颅磁刺激(TMS)。TMS可能是作为一种单独治疗手段,也可能是和其他手段联合治疗。


结果测量类型:

(1)纳入研究的特征,如研究对象的数量、类型、年龄、性别、智商和实验类型;

(2)TMS参数,包括治疗疗程、干预频率、模式、频率强度、每次脉冲数、串数、间隔时间和每次治疗持续时间。

(3)与刺激靶点相关的设置,包括靶点区域、定位方法、定位工具和位置/坐标。

(4)TMS治疗后行为测量的变化。

(5)TMS治疗后ASD神经影像学标志物变化。

数据来源:2018年1月1日至2023年6月5日在PubMed、Web of Science和Science Direct网站上符合条件的研究。


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研究结果

系统综述最终共纳入了17篇研究,包括7篇随机对照试验研究和10篇开放标签研究。受试者的年龄范围为2岁-30岁。但是相当多的回顾性研究显示出了中度到较高的偏倚风险,这主要归因于在治疗分配中缺乏受试者和评估者的致盲。


1、TMS治疗ASD的治疗参数

治疗疗程:

在综述的17篇文章中,有7项研究报告了每周进行5次TMS干预,这也是最常用的治疗频次。也有的研究选择了不同的治疗疗程,如一周3次(1篇研究),一周2次(4篇研究),一周1次(2篇研究)。干预的总时间差异很大,从1周到18周不等。


治疗模式:

在综述的17篇文章中,12篇研究使用的是rTMS模式,这也是最常见的模式。17项研究中有5项采用了1Hz的低频rTMS模式。相比之下,最常用的高频刺激频率分别为10Hz、15Hz和20Hz。


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刺激靶点和定位方法:

目前使用的定位工具包括脑电图帽、泳帽和基于T1解剖MRI的神经导航。超过一半的研究使用脑电图帽进行定位,这代表了迄今为止使用的主要技术。

背外侧前额叶(Dorsolateral prefrontal cortex, DLPFC)是最常使用的靶点。在刺激DLPFC的十项研究中,有6项研究刺激的是双侧DLPFC。3项研究应用的是相同的序列,前6次刺激左侧DLPFC,随后刺激右侧DLPFC,最后6次再刺激左侧DLPFC。


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2、TMS对ASD行为的干预效果
重复行为和刻板行为:

重复行为量表修订版(Repetitive Behavior Scale-Revised, RBS-R)是用来量化受试者行为变化的主要工具。得分下降最大的是35分,最小的是7.9分。在这8项研究中,只有Ni等人刺激了双侧后颞上沟(posterior superior temporal sulcus, pSTS),其他四项研究中的刺激靶区是DLPFC。
有三项研究报道了经颅磁刺激治疗后刻板行为的变化。Casanova等人报道刻板得分从5.53分下降到3.26分。Sokhadze等人报道刻板得分从5.71分下降到2.73分。Ni等人采用iTBS对患者双侧 pSTS进行5次刺激后,刻板行为和受限兴趣得分没有变化。


语言和社交行为:

10项研究探究了TMS对语言和社会量表得分的影响,采用自闭症治疗评估检查表(Autism Treatment Evaluation Checklist, ATEC)、自我报告问卷社会反应量表第二版(Self-reported questionnaires Social Responsiveness Scale, Second Edition-Adult, SRS-2)和异常行为检查表(Aberrant Behavior Checklist, ABC)等量表。其中,6项研究报告了语言和社会行为的显著改善。



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3、TMS对ASD神经影像学生物标志物的干预作用
除了行为评估外,近一半的文章报告了脑电图或任务结果。例如,Kang等人进行了18次1Hz的双侧DLPFC经颅磁刺激治疗,发现在额叶、左颞叶、右颞叶和枕叶区域的α峰值频率显著增加。此外,在中央和右侧颞叶区观察到α一致性的显著增加。Casanova等人观察到TMS治疗前ASD受试者与健康受试者相比的诱发伽马振荡存在显著差异。Sokhadze等人发现,与对照组相比,TMS组右侧半球的P3a潜伏期变短,在12周和18周治疗组,对非靶Kanizsa干扰刺激的潜伏期变短。此外,Jiang等人报道了ASD患者静息状态网络的超变异性,并发现三周的经颅磁刺激治疗缓解了额顶叶和额枕叶连接的过度波动,有助于ASD症状的改善。此外,Yang等人观察到,与正常发育的同龄人相比,ASD儿童在全局和局部水平上都表现出显著的低连接网络和次优网络属性。经颅磁刺激干预后,半球内和半球间的长期连接显著增加,特别是在alpha频带内。此外,在局部和全局水平上的网络属性在delta、theta和alpha频带都有了显著的改善。这些发现突出了TMS干预在影响神经成像指标方面的潜力,并为其对ASD患者脑连接和功能变化的影响提供了有价值的见解。




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总结

总的来说,自2018年以来,使用TMS治疗ASD的文章在偏倚风险、刺激部位、刺激参数等方面都表现出了明显的多样性。最近的研究结果普遍表明,TMS对ASD的刻板行为、重复行为、语言和社交方面有积极的影响,导致干预后所有量表得分的整体改善。为了加强证据基础,未来的研究应优先考虑随机、双盲、假对照试验。此外,为了更全面地评估TMS治疗的疗效,在进行常规行为评估的同时,结合生理标记物的变化是必要的。


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