经颅磁刺激与吞咽障碍中枢功能调控系列研究课件

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,经颅磁刺激与,吞咽障碍中枢,功能调控系列,研究,1,经颅磁刺激与吞咽障碍中枢功能调控系列研究1,吞咽中枢,皮质与皮 随意性吞咽 口腔期质下结构,脑干中枢 反射性吞咽,咽期,食管期,2,吞咽中枢皮质与皮 随意性吞咽 口腔期质下,运动皮,层,如何调控吞咽活动,、吞咽,皮,质中枢与低级中枢（脑干）及靶器官（咽及食道上括约肌,UES,）的相互联系目前,仍不十分清楚。,双侧半球同源脑区间竞争性抑制,“,失平衡,”,，可能参与了吞咽障碍的发生并阻碍其功能康复；,研究价值及意义,大量研究已经证实，正常情况下，两侧大脑半球同源脑区间通过胼胝体互相抑制，处于竞争性抑制平衡状态。,3,运动皮层如何调控吞咽活动、吞咽皮质中枢与低级中枢（脑干）及靶,当人进行某一特定动作如吞咽时，相应的大脑皮层功能区就会产生一个优势兴奋中心，而其他的皮层功能区就会处于一种抑制状态。,竞争性抑制,Bestmann S,The Journal of neuroscience.2010;30:11926-37.,当一侧大脑半球发生损害，这种相互抑制的平衡状态被打破（失平衡）,患侧大脑半球兴奋性下降而健侧大脑兴奋性相对提高，并对患侧大脑的抑制性输出增多,不利于患侧大脑功能的恢复，且进一步造成偏瘫侧运动功能的下降,4,当人进行某一特定动作如吞咽时，相应的大脑皮层功能区就会产生一,双侧大脑半球间的活动通过胼胝体相互竞争性抑制而达到平衡状态；,半球间竞争平衡是维持正常脑活动的基础,TMS,作为一种持续、稳定的非侵入性神经调节技术，可以修复和调整单侧脑损害后半球间竞争性抑制,“,失平衡,”,从而成为一种极具潜力的治疗技术,。,双侧半球,竞争性抑制,机制,5,双侧大脑半球间的活动通过胼胝体相互竞争性抑制,重建脑卒中后跨胼胝体抑制的平衡,高频刺激,提高患侧兴奋性,降低健侧兴奋性,低频刺激,1Hz,1Hz,卒中后一侧皮质的失能，导致大脑两侧半球间竞争平衡关系被破坏。健侧的竞争优势，使得患侧的皮层残存的一些神经活动也不能正常的表达。,6,重建脑卒中后跨胼胝体抑制的平衡高频刺激降低健侧兴奋性1Hz,持续短阵快速脉冲经颅磁刺激,（,continuous theta burst stimulation,cTBS,）,重复,经颅磁刺激,（,rTMS,）,的一种新模式,可以实时可逆地抑制特定脑区的神经功能,抑制,健,侧,吞咽,皮层的过度活动，纠正竞争性抑制的,“,失平衡,”,患侧,病灶及其周围脑区活动可能会增强，甚或出现,“,新,”,的激活，从而恢复对低级中枢的控制，改善吞咽功能,cTBS,7,持续短阵快速脉冲经颅磁刺激cTBS7,TBS,刺激模式,a.iTBS,丛内刺激频率为,50Hz,，丛间刺激频率为,5Hz,；每丛爆发刺激包含,3,个连续脉冲，,刺激,2s,，间歇,8s,，如此重复,20,次，共,600,个脉冲，耗时,191.84s,。,b.cTBS,丛内刺激频率为,50Hz,，丛间刺激频率为,5Hz,；每丛爆发刺激包含,3,个连续脉冲，连续,200,丛无间歇刺激，共,600,个脉冲，耗时,40.04s,。,iTBS,和,cTBS,刺激模式图,Crdenas-Morales L,Nowak DA,Kammer T,et al.Brain Topogr.2010,22(4):294-306.,8,TBS 刺激模式a.iTBS 丛内刺激频率为50Hz，丛间,吞咽生物力学,控制,分析,吞咽中枢,神经结构与功,能连接分析,方法,应用,cTBS,吞咽中枢调控与功能重组机制,研究,目的,9,吞咽生物力学 吞咽中枢方法应用cTBS研究目的9,观测,cTBS,诱导的局灶性,“,虚拟损害,”,状态下，吞咽皮,层,功能网络与下行神经传导路径,/,靶器官,的,调控关系,探讨脑卒中后吞咽障碍患者,竞争性抑制,“,失平衡,”,的中枢机制,探讨,cTBS,对,吞咽神经结构,-,功能网络的重组机制,研究内容,10,观测cTBS诱导的局灶性“虚拟损害”状态下，吞咽皮层功能网络,研究方法及技术路线,11,研究方法及技术路线11,实验室条件,YRD CCY-1,磁场刺激仪,高分辨率食道咽腔测压系统,吞咽造影采集与分析设备,12,实验室条件YRD CCY-1磁场刺激仪高分辨率食道咽腔测压系,TMS,立体定位导航系统,使,TMS,刺激位点的局部大脑解剖结构可视化，并可以将刺激点以三维坐标的形式保存下来，确保后续刺激与之前的刺激位点一致,。,大大提高了,TMS,对皮质区,刺激,的准确性和可重复性。,13,TMS 立体定位导航系统 使TMS刺激位点的局部,立体定位导航引导下,TMS,刺激的原理,14,立体定位导航引导下TMS刺激的原理14,A,B,C,利用受试者的真实头部,MR,图像进行定位,目标位点,S1,在水平位的坐标是,142.4,（,A,）,，在冠状位的坐标是,108.0,（,B,）,，在矢状位的坐标是,166.8,（,C,）,，即,S1,点的三维坐标是,（,142.4,，,108.0,，,166.8,）,。,A,A,C,15,ABC利用受试者的真实头部MR图像进行定位AAC15,双侧半球同源脑区间和同侧相关脑功能区间,存在,竞争性抑制,；,且,cTBS,有助于,恢复抑制平衡,。,Xu GQ,Lan Y,（,Co-first author,）,Huang DF,et al.Behav Brain Res.,2013;240:60-68.,(IF=3.391),吞咽皮质中枢呈,单侧优势化,，,一侧大脑半球刺激引发出的运动诱发电位大于另外一侧。,研究成果,16,双侧半球同源脑区间和同侧相关脑功能区间存在竞争性抑制；且cT,吞咽活动激活脑区间的连通性进行分析，提示与咽腔压力变化存在显著相关性,干预,前,干预,后,患侧,患侧,患侧,患侧,患侧,研究成果,Lan Y,Xu G,Dou Z,et al.,Neurogastroenterology and Motility.2013,25:821-829,(IF=3.424),17,吞咽活动激活脑区间的连通性进行分析，提示与咽,阶段性研究结果,cTBS,L R,iTBS,L R,cTBS,iTBS,L R,右侧舌骨上肌群,MEP,左侧舌骨上肌群,MEP,右侧舌骨上肌群,MEP,左侧舌骨上肌群,MEP,无改变,右侧舌骨上肌群,MEP,左侧舌骨上肌群,MEP,18,阶段性研究结果cTBSL RiTBSL,讨论,cTBS,可以有效抑制舌骨上肌群运动皮质兴奋性。其效应至少可以持续,30mins,。,右侧半球舌骨上肌群运动皮质兴奋性明显上升，其效应至少可以持续,30mins,。,生理状态下，两侧大脑半球舌骨上肌群运动皮质区间处于竞争性抑制平衡状态，抑制一侧大脑半球舌骨上肌群皮质区可以导致对侧相应皮质区进一步激活。,cTBS,L R,19,讨论cTBS可以有效抑制舌骨上肌群运动皮质兴奋性。其效应至少,讨论,iTBS,可以提高左侧半球舌骨上肌群运动皮质兴奋性，其效应至少可以持续,30min,。,iTBS,L R,而右侧半球舌骨上肌群运动皮质兴奋性无明显改变。,20,讨论iTBS可以提高左侧半球舌骨上肌群运动皮质兴奋性，其效应,讨论,iTBS,可以逆转,cTBS,对左侧大脑半球舌骨上肌群运动皮质兴奋性的抑制。,iTBS,可以明显提高右侧舌骨上肌群皮质区的兴奋性，其效应至少可以持续,30min,。,1.,神经突触的再可塑性,2.,自平衡可塑效应，,使双侧舌骨上肌群运动皮质趋于新的平衡状态。,cTBS,iTBS,L R,21,讨论iTBS可以逆转cTBS对左侧大脑半球舌骨上肌群运动皮质,吞咽脑区,MEP,定位图绘制,一名健康受试者舌骨上肌群在两侧大脑半球的,MEP,定位图,。,B,图中黑色方格区域表示可以诱发出舌骨上肌群,MEP,的皮质运动区在头皮的投影区。颜色越深，表示在该刺激点诱发出的,MEP,波幅越大。,A,为左侧投影区,MEP,分布放大图像。,C,为右侧投影区,MEP,分布放大图像。,22,吞咽脑区MEP定位图绘制 一名健康受试者舌骨,静息态脑功能,分析,TMS,刺激前后脑网络改变情况,应用,ALFF,算法分析比较抑制刺激前与抑制刺激后受试者大脑自发活动的差异，图像叠加相减之后进行统计学分析，获得有统计学意义的脑低频振幅改变区位于中央旁小叶和额上回（,B4,，,6,区），反映了刺激后吞咽,皮质活动,的变化,23,静息态脑功能分析TMS刺激前后脑网络改变情况,健康受试者,TMS,抑制刺激后进行脑,DTI,成像并进行,FA,计算（,A,）及皮质脊髓束重建显示（,B,、,C,）,白质纤维束的联通性分析显示皮质脊髓束平均部分各向异性显著减少，表明皮质的功能性连接减少。,24,健康受试者TMS抑制刺激后进行脑DTI成像并进行FA计算（A,