重复经颅磁刺激联合认知训练对阿尔茨海默病患者灰质与白质功能连接的影响

为解决阿尔茨海默病(AD)患者认知功能下降的临床难题，华中科技大学同济医院团队开展了一项随机对照研究，探讨重复经颅磁刺激(rTMS)联合认知训练对灰质(GM)和白质(WM)功能连接(FC)的调控作用。研究发现，rTMS可同步调节左背外侧前额叶皮层(DLPFC)与右侧扣带回海马部(CGH)的白质功能连接，且该变化与简易精神状态检查(MMSE)评分改善显著相关。这一成果为AD的非药物干预提供了新的神经机制证据，发表于《Brain Research Bulletin》。

　　

阿尔茨海默病(AD)作为最常见的老年痴呆类型，正成为21世纪最沉重的疾病负担之一。尽管现有药物如乙酰胆碱酯酶抑制剂和NMDA受体拮抗剂能缓解部分症状，但疗效有限且伴随脑水肿等严重副作用。近年来，非侵入性神经调控技术如重复经颅磁刺激(rTMS)展现出独特优势——通过高频磁场脉冲直接作用于大脑皮层，不仅能改善认知功能，还可能通过调节神经网络活动延缓疾病进展。然而，既往研究多聚焦灰质(GM)变化，对白质(WM)这一神经信息传导"高速公路"的关注严重不足。更关键的是，rTMS与传统认知训练如何协同调控GM-WM功能连接(FC)，进而改善AD患者认知功能的机制仍是未解之谜。

华中科技大学同济医院团队在《Brain Research Bulletin》发表的研究填补了这一空白。研究人员采用随机双盲对照设计，对16例轻中度AD患者进行为期4周的干预：实验组接受10Hz高频rTMS（靶向左背外侧前额叶皮层DLPFC和左外侧颞叶LTL）联合认知训练，对照组采用伪刺激相同方案。通过静息态功能磁共振(rs-fMRI)技术，创新性地同步分析82个GM区和48个WM束的功能连接变化。

关键技术包括：1）基于光学导航系统的精准rTMS靶向刺激（左DLPFC坐标X=-35,Y=24,Z=48；左LTL坐标X=-60,Y=-15,Z=-15）；2）约翰霍普金斯大学WM图谱(JHU ICBM-DTI-81)的48个WM束分区；3）2×2混合设计方差分析（时间×组别）评估FC变化；4）控制年龄、教育年限等混杂因素的偏相关分析。

研究结果揭示三大发现：

1. 灰质功能连接重塑
   以左LTL为种子点，治疗后右腹侧后扣带回(vPCC)(F=9.356,p=0.009,η²=0.401)和右颞下回(ITG)(F=11.784,p=0.004,η²=0.457)FC显著增强。vPCC作为默认模式网络(DMN)核心节点，其连接强化可能反映rTMS对AD特征性DMN功能障碍的修复作用。

2. 白质功能连接特异性调控
   左DLPFC与右扣带回海马部(CGH)呈现显著的"时间×组别"交互效应(F=12.123,p=0.004,η²=0.464)：真实刺激组FC降低而伪刺激组反升高。值得注意的是，该变化与MMSE评分改善呈负相关(r=-0.610,p=0.027)，提示CGH可能通过"去耦合"机制优化前额叶-边缘系统信息整合。

3. 跨模态神经可塑性证据
   左DLPFC与右大脑脚(CBRP)连接在两组均下降(F=15.569,p=0.001,η²=0.527)，表明运动传导通路可能参与非特异性训练效应。而实验组特有的GM-WM协同改变，为rTMS的疾病修饰作用提供了直接证据。

讨论部分强调了三重突破：首先，首次证实rTMS可同步调控AD患者的GM-WM功能网络，打破传统"灰质中心论"认知；其次，揭示边缘系统（特别是海马-扣带回通路）在认知改善中的枢纽作用，为靶向干预提供新方向；最后，建立WM功能连接与临床评分的量化关系，为疗效预测奠定基础。尽管样本量限制需要更大规模验证，但这项研究开创性地将WM BOLD信号分析引入神经调控评估，为AD的精准治疗开辟了新维度。