目的:观察成对关联刺激(PAS)对脑梗死大鼠神经功能损伤恢复的影响，并从神经元自噬的角度探讨其作用机制。方法:健康雄性Sprague-Dawley(SD)大鼠60只，随机选取20只纳入假手术组( n＝20)，另40只大鼠采用经典线栓法制作右侧大脑中动脉栓塞(MCAO)模型，并按随机数字表法分为模型组和治疗组(各20只)。治疗组自术后1 d起进行为期14 d的PAS治疗，模型组和假手术组不给予任何干预。分别于术后第1、7和14天，对各组大鼠进行改良神经功能缺损程度量表(mNSS)评分和提尾试验(EBST)评分；于术后第7天和第14天的治疗结束后行脑组织取材，以Western blot法检测缺血半暗带区LC3Ⅰ、LC3Ⅱ、Beclin 1和Cathepsin B蛋白含量；免疫荧光双重染色法观察缺血半暗带区LC3与NeuN的共表达情况。 结果:①术后第7天和第14天，模型组和治疗组的mNSS和EBST评分均高于假手术组( P<0.05)，而治疗组mNSS和EBST评分均低于同时间点模型组( P<0.05)，且治疗组术后第14天的mNSS评分低于术后第7天( P<0.05)；②术后第7天和第14天，治疗组和模型组的LC3Ⅱ/Ⅰ比值均较假手术组高( P<0.01)，且治疗组的LC3Ⅱ/Ⅰ比值较同时间点模型组低( P<0.05)；模型组和治疗组的Beclin 1蛋白含量较假手术组高( P<0.01)，而治疗组Beclin 1蛋白含量在术后第7天和14天均较同时间点模型组低( P＝0.229， P<0.01)；模型组Cathepsin B含量较假手术组高( P<0.05)，治疗组Cathepsin B含量亦较假手术组高(第7天时 P<0.05，第14天时 P＝0.059)；术后第14天治疗组的Cathepsin B含量较同时间点模型组低( P<0.01)；③模型组和治疗组缺血半暗带区的LC3阳性细胞数均较同时间点假手术组显著增加( P<0.01)，且治疗组较同时间点模型组减少( P<0.05)；模型组和治疗组LC3阳性表达的神经元数量与神经元总数量的比值均较同时间点假手术组显著增加( P<0.01)，且治疗组较同时间点模型组减少( P<0.05)。 结论:PAS治疗可抑制脑梗死大鼠缺血半暗带区神经元的自噬活性，促进大鼠脑梗死后神经功能损伤的恢复。

脑卒中患者常留有不同程度的功能障碍，其中运动功能障碍会严重影响患者的生活质量。近年来，经颅电刺激和经颅磁刺激(TMS)等非侵入性脑刺激技术(NIBS)发展迅速，通过电/磁刺激调节皮质兴奋性来改善神经功能，但脑卒中患者运动功能的恢复程度仍难以达到理想水平。成对关联刺激(PAS)结合了TMS和周围神经电刺激的双重刺激模式，通过重复低频配对刺激对大脑的皮质兴奋性进行调控。PAS作为一种安全、无痛、无创的NIBS新技术，其诱导的神经可塑性具有治疗潜力，且可能有助于阐明脑卒中的发病机制和恢复过程中的可塑性特征，为神经康复提供新的临床诊疗策略，从而改善脑卒中的预后，提高脑卒中后功能障碍患者的生活质量。本文对PAS调控脑卒中后神经功能的作用机制，以及PAS改善脑卒中后运动功能的临床应用进展和治疗安全性进行综述，以期为PAS在脑卒中后运动障碍康复中的应用提供参考和借鉴。

吞咽障碍是脑卒中的常见并发症之一,其发生率高达37%~78%.脑卒中后吞咽障碍患者常并发吸入性肺炎、营养不良和脱水等,导致患者的病死率显著增高[1 .有研究表明,吞咽障碍是脑卒中患者死亡的独立危险因素之一[3].越来越多的研究报道,药物在促进受损的吞咽皮质功能恢复方面的作用甚小[4-5].因此,探索对脑卒中后吞咽障碍患者的非药物治疗尤为重要.目前,神经刺激技术(neurostimulation techniques)已逐渐成为治疗脑卒中后吞咽障碍的新方法.神经刺激技术是指通过化学、物理或电刺激的方法,作用于中枢或周围神经系统的调节神经系统功能状态的技术,包括经颅直流电刺激(transcranial direct current ] stimulation,tDCS)、重复经颅磁刺激(repetitive transcranial magnetic stimulation,rTMS)、咽部电刺激(pharyngeal electrical stimulation,PES)和成对关联刺激(paired associative stimulation,PAS)等.现就无创性神经刺激技术在脑卒中后吞咽障碍中的临床应用研究综述如下.

近年来,可直接调控大脑皮质兴奋性的无创性脑部刺激(non-invasive brain stimulation,NIBS)技术越来越多地应用于脑卒中后康复干预.NIBS主要包括重复性经颅磁刺激(repetitive transcranial magnetic stimulation,rTMS)、经颅直流电刺激(transcranial direct current stimulation,tDCS)及成对关联刺激(paired associative stimulation,PAS)等[1-2].相对于rTMS以及tDCS,PAS是一种结合了周围神经和中枢神经双重刺激的新兴NIBS模式,在卒中后的康复治疗中应更具优势.已有研究证实PAS对大脑皮质兴奋性的调节作用优于rTMS及间歇性短阵快速脉冲刺激(theta burst stimulation,TBS)[3-4].

目的 观察成对关联刺激(PAS)对局灶性脑缺血再灌注大鼠感觉运动功能恢复的影响,并从神经可塑性角度探讨其可能的作用机制.方法 选取90只健康雄性SD大鼠,随机分为假手术组、模型组和PAS组,每组又分为7 d、14 d、28 d 3个亚组,每组10只.模型组和PAS组大鼠采用Longa线栓法制作大脑中动脉栓塞(MCAO)模型,假手术组除不插入线栓外,其余操作与模型组和PAS组相同.PAS组于术后第1天开始给予0.05 Hz、共90对脉冲的PAS治疗[其中周围神经电刺激(PNS)脉冲波宽200μs、刺激强度6 mA;经颅磁刺激(TMS)强度120％静息运动阈值(RMT)],持续30 min,每日1次;模型组和假手术组不予任何干预措施.术后第1、7、14、28天采用Garcia神经行为学评分评定大鼠感觉运动功能,各时间点治疗结束后,采用免疫组化和蛋白质印记法(Western blot)检测大鼠缺血半暗带区微管相关蛋白-2(MAP-2)、生长相关蛋白43(GAP-43)的表达.结果 假手术组大鼠在各时间点均无神经功能损伤的体征.与假手术组同时间点比较,模型组、PAS组Garcia神经功能评分均较低(P<0.05).与模型组同时间点比较,PAS组术后7 d、14 d、28 d的Garcia神经功能评分均较高(P<0.05).与组内术后1 d比较,模型组、PAS组术后28 d的Garcia神经功能评分显著较高(P<0.05).与组内术后7 d比较,仅PAS组术后28 d的Garcia神经功能评分较高(P<0.05).与假手术组同时间点比较,模型组、PAS组GAP-43蛋白表达水平较高(P<0.05),MAP-2蛋白表达水平较低(P<0.05).与模型组同时间点比较,PAS组GAP-43、MAP-2蛋白表达水平较高(P<0.05).与组内术后7 d比较,PAS组术后14 d GAP-43、MAP-2蛋白表达水平较高(P<0.05).与组内术后14 d比较,PAS组术后28 d GAP-43、MAP-2蛋白表达水平降低(P<0.05).结论 PAS可促进缺血性脑卒中大鼠感觉运动功能的恢复,其机制可能与促进缺血半暗带区MAP-2、GAP-43的表达有关.

目的 观察胫神经-M1区成对关联刺激(PAS)对缺血性脑卒中大鼠前肢功能障碍的影响,并从大脑和脊髓两个水平探讨其作用机制.方法 随机选取8只健康雄性SD大鼠,分别于PAS干预前5 min、干预后5、30和60 min行左侧桡侧腕伸肌(ECR)静息运动阈值(RMT)测定.将48只健康雄性SD大鼠随机分为假手术组(n=16)和模型组(n=32).模型组采用线栓栓塞右侧大脑中动脉(MCAO)制作缺血性脑卒中动物模型,假手术组除不插入线栓外手术操作与模型组相同.模型组模型制作成功后,随机分为MCAO组(n=16)和PAS治疗组(n=16).PAS治疗组术后第1天开始PAS治疗,连续7 d,PAS作用部位为左侧胫神经-患侧M1区.于术后第1天和第7天进行转角实验和左侧前肢抓力测定.术后第7天,测定各组大鼠左侧ECR的RMT,用磁共振波谱法检测颈膨大左侧区域神经代谢情况,用Western Blot法检测颈膨大左右两侧区域Bcl-2、Bax的蛋白表达.结果 健康SD大鼠接受PAS干预后5、30和60 min时,左侧ECR的RMT均较干预前降低,差异有统计学意义(P<0.05).术后第1天,MCAO组和PAS治疗组的转角实验评分均较假手术组增高,左侧前肢抓力均较假手术组明显减小,差异均有统计学意义(P<0.01).PAS治疗7 d后,PAS治疗组的转角实验评分较MCAO组降低,左侧前肢抓力较MCAO组增加,左侧ECR的RMT较MCAO组降低,差异均有统计学意义(P<0.05或P<0.01).与假手术组比较,MCAO组颈膨大左侧区GABA含量减少(P<0.05),PAS治疗组GABA含量与MCAO组无统计学差异(P>0.05),3组间其他代谢物的比较,差异均无统计学意义(P>0.05).3组间颈膨大左右两侧区域Bcl-2、Bax的含量比较,差异均无统计学意义(P>0.05).结论 胫神经-M1区成对关联刺激可增加大鼠前肢运动皮质代表区的神经元膜兴奋性,并改善缺血性脑卒中大鼠前肢的功能障碍.

2012年发表的国际卒中试验3(The third international stroke trial,IST3)[1]表明,脑卒中为全球范围内60岁以上人群的第二大死亡原因,其中以缺血性脑卒中最为常见,首次发病的脑卒中患者中近1/3会遗留下各种功能障碍,包括运动功能障碍、认知障碍、吞咽障碍等,严重影响患者的日常生活活动能力和生存质量,同时也给家庭和社会带来了沉重的精神负担和经济负担[2].缺血性脑卒中是指由于血氧供应不足而促发后续一系列级联反应,最终引起部分脑组织的坏死和凋亡,其病理生理过程十分复杂.近年来,随着基因组学、蛋白质组学和代谢组学的快速发展,脑缺血损伤机制研究被提高到一个新的水平,其主要的损伤机制包括兴奋性氨基酸(excitatory amino acids,EAAs)的毒性作用[3]、能量耗竭和酸中毒[4]、氧化应激[5]、炎症反应[6]等几个方面.脑卒中后组织的修复和功能重建一直是临床康复中的难题,越来越多的证据显示,神经可塑性是脑损伤后功能修复的基础.神经可塑性指神经系统具有改变其结构和功能以适应内外环境变化的能力,可从不同层面反映,小到突触、细胞水平,大到半球内和半球间的神经网络水平.成对关联刺激(paired associative stimulation,PAS)作为一种新的非侵入性大脑刺激(non-invasive brain stimulation,NIBS)技术,可直接调节大脑皮质的兴奋性,促进大脑的可塑性变化,已逐渐成为神经康复领域中研究的热点问题.

目的 观察成对关联刺激(PAS)对缺血性脑梗死大鼠缺血半暗带皮质突触超微结构、神经元凋亡的影响,并探讨其可能作用机制.方法 健康雄性Sprague-Dawley大鼠45只,随机分为三组:假手术组、手术对照组及PAS组,每组15只.手术对照组和PAS组采用线栓法行右侧MCAO造模,假手术组行同样操作,但不栓塞大脑中动脉.造模成功后24 h,PAS组给予0.05 Hz、共90对脉冲的PAS干预,持续30 min,每天1次,连续28 d(周围神经电刺激强度为6 mA,波宽200μs;经颅磁刺激强度120％RMT),手术对照组及假手术组大鼠正常饲养但不给予任何干预.术后28 d取大鼠脑组织,采用透射电镜观察缺血半暗带皮质突触超微结构的变化、TUNEL法检测缺血半暗带皮质神经元凋亡情况、实时荧光定量PCR(RT-PCR)检测缺血半暗带皮质BDNF mRNA表达水平.结果 ①术后28 d,与假手术组相比,手术对照组和PAS组突触界面曲率、突触活性区长度及突触后膜致密物质厚度减小(P<0.05);与手术对照组相比,PAS组突触界面曲率、突触活性区长度及突触后膜致密物质厚度增加(P<0.05).②术后28 d,与假手术组相比,手术对照组和PAS组皮质神经元凋亡比率明显增加(P<0.05);PAS组皮质神经元凋亡比率明显低于手术对照组(P<0.05).③术后28 d,PAS组BDNF mRNA表达水平明显高于假手术组及手术对照组(P<0.05),手术对照组BDNF mRNA表达水平显著低于假手术组(P<0.05).结论 PAS可调节缺血性脑梗死大鼠神经可塑性、抑制神经元凋亡,而上调缺血半暗带皮质BDNF mRNA的表达水平可能是其作用机制之一.

1 前言脑卒中发生率高,是我国第一致残性疾病[1],大约1/2～2/3的患者遗留有运动功能障碍[2].这不仅大大降低了脑卒中患者的生活质量,也给其家庭及社会带来巨大负担.因此,脑卒中后运动功能康复对于患者、家属以及社会都具有重要的意义.

目的:观察单侧针刺曲池穴、外关穴的不同针刺状态对健康受试者双侧运动皮层(M1)长时程增强(LTP)样脑可塑性的影响.方法:纳入18名健康受试者,取右侧曲池、外关穴,给予常规普通针刺,进针后行针,得气为度.于针刺前15 min、进针后30 min及拔针后20 min分别使用经颅磁刺激运动诱发电位(TMS-MEP)检测皮层兴奋性,观察单侧针刺对成对关联刺激(PAS)诱导LTP脑可塑性的影响.操作方法:①TMS-MEP的诱导:进行TMS刺激点定位,找到以最小的刺激强度产生最大MEP波幅的位置,即为FDI皮层运动点;并使用TMS外固定架固定线圈、激光定位仪监测.② 检测静息运动诱发电位阈值(rMT):基于FDI对应的皮层运动点,寻找给予10次TMS刺激能够产生至少5个MEP波幅≥50μV的刺激强度,记录为rMT.③ 短潜伏期尺神经体感诱发电位的测定:刺激电极置于FDI肌腹,阴极在近端,刺激电流5～10 mA,刺激强度为食指轻微抽动为宜.④PAS-LTP脑可塑性的诱导:使用电刺激加磁刺激进行诱导,共200对刺激.每位受试者需进行8次检测,每次约80 min.2次检测需间隔1周,以避免针刺后效应影响试验结果.结果:①与针刺前比较,留针时针刺对侧M1区MEP波幅比降低,针刺同侧M1区MEP波幅比升高;拔针后,针刺双侧M1区MEP波幅比均升高;差异均有统计学意义(P<0.01).②PAS诱导后,留针时针刺同侧M1区MEP波幅升高;起针后,针刺双侧M1区MEP波幅均升高;差异均有统计学意义(P<0.01).结论:单侧单次针刺曲池、外关穴不同针刺状态(留针、拔针后)对双侧LTP脑可塑性的影响不同,可以通过调节皮层兴奋性特异性改变双侧皮层的可塑性.