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为探究慢性脑卒中患者患侧(iM1)与健侧运动皮层(cM1)的兴奋性差异,研究人员利用 EEG-TMS 技术,分析不同感觉运动 μ 节律相位下的 TMS 诱发电位(TEP)及时频响应。发现 cM1 兴奋性分化显著,iM1 仅 β 功率保留差异,且与 FMA-UE 评分相关。该研究为运动恢复提供新标志物。
在脑卒中领域,尽管全球发病率不断攀升且是导致严重运动障碍的主要原因,但对慢性脑卒中患者运动皮层功能状态的深入机制仍不清晰。已知健康人感觉运动 μ 节律的波谷与非波谷阶段对应运动皮层(M1)的高、低兴奋性状态,然而脑卒中后患侧运动皮层(iM1)和健侧运动皮层(cM1)是否仍存在这种兴奋性差异,以及其与运动功能恢复的关联尚不明确。为填补这一空白,德国图宾根大学的研究人员开展了相关研究,旨在揭示慢性脑卒中患者 iM1 和 cM1 的兴奋性分化特征及其与运动功能的关系,研究成果发表在《Clinical Neurophysiology》。
研究人员纳入 19 名慢性脑卒中患者,采用单脉冲经颅磁刺激(TMS)分别作用于 iM1 和 cM1,同步记录脑电图(EEG)。通过事后估计 TMS 刺激时的 μ 相位,将运动皮层兴奋性状态分为高(波谷)、低(非波谷)状态,分析不同状态下的 TMS 诱发电位(TEP)及时频响应(TFR),并通过 Fugl-Meyer 上肢运动功能评估(FMA-UE)评价患侧上肢运动功能。主要关键技术方法包括:EEG-TMS 同步记录技术,用于获取脑电信号和磁刺激诱发响应;事后 μ 相位分箱技术,以确定刺激时的皮层兴奋性状态;时频分析技术,分析 α 和 β 频段的功率变化;相关性分析,探究兴奋性分化与运动功能的关联。
研究结果
- TEP 分析:在 cM1,高兴奋性状态下的 TEP 振幅显著大于低兴奋性状态,且在 0.02-0.08 秒和 0.13-0.19 秒出现显著集群差异;而 iM1 的 TEP 振幅在两种状态下无显著差异。
- TFR 分析:cM1 和 iM1 的高兴奋性状态均表现出更高的 β 频段(15-30Hz)功率,其中 iM1 的 β 功率差异在 0.025-0.8 秒内显著,而 α 频段功率无相位依赖性调制。
- 与运动功能的关联:iM1 的 β 功率分化程度与 FMA-UE 评分呈显著正相关,即 β 功率在高、低兴奋性状态的差异越大,患侧上肢运动功能越好。
研究表明,慢性脑卒中患者 cM1 仍保留基于 μ 节律相位的兴奋性分化,而 iM1 仅 β 功率的分化与运动功能相关。这提示 iM1 的兴奋性分化程度可作为运动恢复的独立新标志物,为脑卒中后运动功能评估和康复策略制定提供了新视角。该研究通过 EEG-TMS 技术揭示了脑卒中后运动皮层的功能状态,为理解脑卒中病理机制及开发针对性康复手段奠定了基础。