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脑卒中后上肢功能恢复情况与网状脊髓束(RST)关系尚不明确。研究人员通过分析 15 例慢性偏瘫脑卒中患者数据,发现肘部伸展指数(IoEE)与 StartReact 呈显著负相关。这为理解脑卒中后运动恢复机制提供依据,有助于后续康复治疗方案的优化。
在神经系统疾病的研究领域中,脑卒中后的康复问题一直备受关注。脑卒中,也就是人们常说的中风,它如同一个 “健康杀手”,严重影响患者的生活质量。很多脑卒中患者在患病后,上肢功能会出现不同程度的障碍,比如难以完成简单的伸手抓取动作。这不仅给患者的日常生活带来极大不便,也让他们在心理上承受巨大压力。而探究上肢功能恢复的机制,就像是解开一个神秘的谜题,对提高患者康复效果、改善生活状态意义重大。
以往的研究已经知道,脑卒中后上肢功能的恢复源于皮质和皮质下神经连接的可塑性变化,其中网状脊髓束(RST)起着重要作用 。但目前对于 RST 与上肢功能恢复之间的关系,仍存在诸多疑问。一方面,在动物模型中,关于 RST 的研究多采用电生理和解剖学方法,可在人体研究方面,相关报道却相对有限。另一方面,现有的研究结果相互矛盾,有些研究表明 RST 介导的反射增强与不良的伸手运动结果有关,而有些研究则发现 RST 通路活动增加与伸手距离增加有关。而且,临床上缺乏简单有效的方法来评估上肢运动功能与 RST 之间的关系。正是在这样的背景下,开展一项深入研究来进一步探索它们之间的关联显得尤为迫切。
来自印度加尔各答神经科学研究所神经内科等机构的研究人员,为了破解这一难题,开展了一项针对慢性偏瘫脑卒中患者的研究。他们希望通过这项研究,揭示 RST 连接强度与上肢伸展运动之间的关系,同时验证一种利用视频记录评估上肢运动学的低成本方法。研究成果发表在《Experimental Brain Research》上,为该领域的研究带来了新的突破。
研究人员在开展研究时,运用了多种关键技术方法。他们从 15 例至少在评估前 6 个月患脑卒中、右侧偏瘫的男性患者(排除了存在失语、痴呆、视听障碍等情况的患者)中收集数据,这些患者均参与了行动研究上肢测试(Action Research Arm Test,ARAT) 。研究人员利用无标记运动追踪软件 DeepLabCut,对 ARAT 测试中的伸手任务视频进行二维运动学分析。同时,通过 “StartReact” 范式来评估 RST 连接的强度,该范式通过测量大声声音提示对反应时间的加速作用来实现。此外,研究人员还定义了一种新的肘部伸展指数(Index of Elbow Extension,IoEE),并通过对比健康人同时获得的二维和三维数据集进行验证。
研究结果主要体现在以下几个方面:
- 患者队列:经过层层筛选,最终确定了 15 例患者进行运动学分析。这些患者的平均年龄为 51±12 岁,平均 ARAT 评分为 23.5±18.9,涵盖了不同类型的脑卒中(皮质和皮质下、缺血性和出血性)。
- IoEE 验证:通过让健康参与者模仿脑卒中幸存者的伸手行为,研究人员发现 IoEE 与金标准最大肘角的相关系数为 r=0.65(P<0.001) ,表明 IoEE 可以合理地代表最大肘角。
- StartReact 分析:研究人员发现,虽然 IoEE 与对特定提示的反应时间(VRT、VART、VSRT)无关,但与 StartReact 效应(VART - VSRT)显著相关。然而,在本研究较小的样本中,ARAT 评分与 StartReact 效应未呈现出相关性。
在研究结论和讨论部分,研究人员指出,他们发现 StartReact 与 IoEE 之间存在负相关关系,这意味着在伸手运动恢复不完全的患者中,RST 连接强度更大。对此,研究人员推测这种相关性可能源于与第三个未测量变量(如脑卒中对皮质脊髓束(CST)的损伤程度)的关联。患者 CST 损伤越严重,伸手运动受限越大,可能越依赖 RST 通路的代偿性激活。此外,研究还表明,利用网络摄像头视频和无标记运动追踪软件(DeepLabCut)可以提取有用的功能运动学指标,这为临床护理或作为 ARAT 等临床评分量表的辅助手段提供了新的可能性。
总的来说,这项研究进一步明确了 RST 连接强度与脑卒中后上肢伸展运动恢复之间的关系,为理解脑卒中后运动恢复机制提供了重要依据。同时,验证的低成本评估方法具有潜在的广泛应用价值,有望在未来的临床实践中发挥重要作用,帮助更多的脑卒中患者提高康复效果,改善生活质量。