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为探究 rTMS 对血管性认知障碍(VCI)大鼠认知功能影响,研究发现其可改善功能,为 VCI 治疗提供新思路。
# 低频重复经颅磁刺激对血管性认知障碍大鼠的神奇作用:开启认知治疗新大门
在人口老龄化加剧的当下,认知障碍相关疾病的防治成为医学领域的关键挑战。血管性认知障碍(VCI)作为一种由脑血管疾病引发的认知障碍,严重影响患者的生活质量与社会功能。患者常出现学习和记忆能力下降,在信息处理、解决问题及适应新环境等方面表现欠佳,还可能伴有焦虑、抑郁等情绪问题。
目前,VCI 的治疗手段十分有限。药物治疗方面,常用的乙酰胆碱酯酶抑制剂、抗氧化剂等虽能在一定程度上缓解症状,但对于病因复杂的患者疗效不佳。康复训练通过认知训练和行为干预可改善部分功能,却存在个体差异大、需持续投入等问题。正因如此,探寻更有效的 VCI 治疗方法迫在眉睫。
延安大学咸阳医院神经内科的研究人员开展了一项极具意义的研究,他们将目光聚焦于重复经颅磁刺激(rTMS)这一新兴的非侵入性神经调节技术,试图探究其对 VCI 大鼠学习和记忆认知功能的影响及神经诱导机制。该研究成果发表在《BMC Neuroscience》杂志上,为 VCI 的治疗带来了新的希望。
在这项研究中,研究人员运用了多种关键技术方法。首先,通过反复间歇性夹闭双侧颈总动脉并维持低血压的方式,成功构建了 VCI 大鼠模型。之后,将 100 只雄性 SD 大鼠随机分为干预组(IG)、模型组(MG)、假手术组(SG)和对照组(CG)。对 IG 组大鼠施加低频 rTMS 治疗,刺激参数设定为频率 1Hz、最大输出强度的 50%、持续时间 20 分钟、脉冲间隔 2 秒,刺激部位为前额叶皮层。同时,利用 Morris 水迷宫(MWM)实验评估大鼠的学习记忆能力,通过 ELISA 检测大鼠海马体中丙二醛(MDA)、谷胱甘肽(GSH)和超氧化物歧化酶(SOD)的含量,运用 Western blot 检测海马体中相关蛋白的表达,借助电生理记录测定海马体突触后电位(PSP)的变化。
下面来详细看看研究结果:
- 行为学测试结果:建模后,IG 组和 MG 组大鼠的逃避潜伏期显著高于 SG 组和 CG 组,目标象限停留时间明显低于 SG 组和 CG 组;干预后,IG 组大鼠的逃避潜伏期显著低于 MG 组,但仍高于 SG 组和 CG 组,目标象限停留时间则相反。此外,干预前 IG 组和 MG 组大鼠穿越平台的次数显著低于 SG 组和 CG 组,干预后 IG 组穿越平台次数显著高于 MG 组,但仍低于 SG 组和 CG 组。这表明低频 rTMS 治疗能改善 VCI 大鼠的空间学习和记忆能力,不过未能使其完全恢复正常。
- 氧化应激指标变化:IG 组大鼠海马体中的 MDA 含量显著低于 MG 组,但高于 SG 组和 CG 组;GSH 和 SOD 含量显著高于 MG 组,但低于 SG 组和 CG 组。这说明低频 rTMS 治疗可能通过降低氧化应激(OS)水平、增强抗氧化能力来改善 VCI 大鼠的认知功能。
- 细胞凋亡相关蛋白表达:IG 组大鼠海马体中的 Bax 和 Caspase-3(Cas-3)蛋白表达显著低于 MG 组,但高于 SG 组和 CG 组;Bcl-2 蛋白表达显著高于 MG 组,但低于 SG 组和 CG 组。由此可见,低频 rTMS 可能通过调节细胞凋亡途径,减少对海马体区域的损伤。
- 神经指标蛋白表达:IG 组大鼠海马体中的脑源性神经营养因子(BDNF)、胶质细胞源性神经营养因子(GDNF)和 N - 甲基 - D - 天冬氨酸受体 1(NMDAR1)蛋白表达显著高于 MG 组,但低于 SG 组和 CG 组。这表明低频 rTMS 治疗在一定程度上促进了神经生长因子的表达,有助于提升海马体区域的神经可塑性和认知功能。
- PSP 幅度变化:刺激后 10、30 和 60 分钟,IG 组大鼠海马体 PSP 幅度的变化显著高于 MG 组,但低于 SG 组和 CG 组。这意味着低频 rTMS 可有效提高海马体区域的神经活动水平,且随着刺激时间延长,PSP 幅度持续上升,反映出神经系统对该治疗的逐渐适应和反应。
综合研究结论和讨论部分,低频 rTMS 治疗显著改善了 VCI 大鼠的学习和记忆能力,降低了 OS 水平,调节了细胞凋亡相关蛋白的表达,促进了神经生长因子和 NMDAR1 的表达。这表明低频 rTMS 可能通过增强神经可塑性、减少神经损伤来提升认知功能。然而,该研究存在样本量有限、观察期较短等局限性,可能影响研究结果的普遍性。未来研究可从增加样本量、延长观察期、探索不同刺激频率和时长对治疗效果的影响以及深入研究分子机制等方面展开,为 VCI 的精准治疗提供更坚实的理论依据。