重复经颅磁刺激改善脑瘫患儿认知-运动双任务表现的随机对照研究

【字体: 时间:2025年07月20日 来源:Journal of NeuroEngineering and Rehabilitation 5.2

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  本研究针对脑瘫(CP)患儿认知-运动双任务执行困难这一临床难题,创新性地采用高频重复经颅磁刺激(rTMS)靶向左侧背外侧前额叶皮层(DLPFC)。通过3天连续干预的随机对照试验发现,5Hz rTMS能显著提升患儿在Box and Block Test(BBT)和Serial Subtraction Test(SST)双任务中的表现,且安全性良好。该研究为改善CP患儿日常生活能力提供了非侵入性神经调控新策略。

  

脑瘫(CP)作为儿童期最常见的运动障碍疾病,不仅导致运动功能受损,约50%患儿还伴随注意力、执行功能等认知障碍。这种双重障碍使得患儿在需要同时处理认知和运动信息的日常活动中举步维艰——比如边走路边说话、边听课边记笔记等双任务场景。既往研究表明,CP患儿执行双任务时前额叶皮层(PFC)会出现异常激活,提示其需要调用更多认知资源来补偿神经效率低下。如何通过安全有效的干预手段改善这种状况,成为康复医学领域亟待解决的难题。

广州市妇女儿童医疗中心的研究团队在《Journal of NeuroEngineering and Rehabilitation》发表了一项开创性研究。该团队采用5Hz高频重复经颅磁刺激(rTMS)靶向左侧背外侧前额叶皮层(DLPFC),通过严格设计的随机对照试验,首次证实这种非侵入性神经调控技术能显著改善CP患儿的双任务表现。

研究采用Magneuro刺激器实施干预,关键技术包括:1)基于国际10-20系统定位DLPFC;2)90%静息运动阈值(RMT)强度;3)5Hz频率的间歇性θ爆发刺激模式;4)结合Box and Block Test(BBT)和Serial Subtraction Test(SST)构建双任务评估体系。研究纳入44例6-12岁痉挛型CP患儿(MACS I-II级),随机分为真刺激组和假刺激组进行连续3天干预。

<方法学关键点>
研究人员设计了三重任务范式:单独运动任务(BBT)、单独认知任务(SST)以及两者同步执行的双任务。BBT要求患儿用非优势手在60秒内尽可能多地转移积木,SST则需完成连续减数运算。通过线性混合模型分析干预前后表现变化,并计算双任务成本(DTC)量化干扰效应。

<主要结果>

  1. 双任务表现改善:
    真刺激组在第3天BBT双任务得分提升8.91±1.03块,显著优于假刺激组的3.83±1.14块(p=0.003)。SST双任务表现更呈现剂量累积效应,第2-3天改善幅度达假刺激组2倍以上(第3天9.36±1.0 vs 3.89±1.1,p=0.001)。

  2. 单任务特异性变化:
    虽然BBT单任务无组间差异,但SST单任务在第3天仍显示显著组间差异(14.4±1.6 vs 8.89±1.8,p=0.024),提示rTMS对认知功能的广泛增强作用。

  3. 神经效率提升:
    真刺激组双任务成本(DTC-BBT)降低达35.33%至21.91%,表明患儿能更高效分配认知-运动资源。

<安全性数据>
所有患儿完成120次刺激疗程,仅4例报告短暂性头痛或头皮不适,无严重不良事件,证实rTMS在儿童群体中的良好耐受性。

这项研究具有多重创新价值:首次证实DLPFC靶向rTMS可改善CP患儿双任务表现;揭示了认知-运动资源重分配的神经机制;为临床康复提供安全有效的新干预方案。局限性包括样本量较小、缺乏长期随访数据等。未来研究可结合fNIRS(功能性近红外光谱)等神经影像技术,进一步阐明神经调控的作用机制。

研究结果对CP康复实践具有重要指导意义:传统侧重单一功能训练的康复模式可能需要向"认知-运动整合干预"转变;高频rTMS可作为辅助手段提升康复效率;轻度功能障碍患儿可能获益更显著。这些发现不仅适用于CP群体,也为其他神经系统疾病的双任务障碍干预提供了重要参考。

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