Brain:利用皮质-皮质配对关联刺激(ccPAS)技术增强中风后视觉恢复
2025-02-07 xiongjy MedSci原创 发表于陕西省
MT-V1 ccPAS显著改善了中风患者盲区内的运动方向辨别能力,且效果与V1-MT通路的残余结构完整性和功能连接增强密切相关。
中风后常见的视觉障碍——同向偏盲(HH),通常由枕叶损伤引起,影响了大量中风幸存者。尽管通过强化的感知训练可以促进视觉恢复,但其机制尚不明确。本研究采用皮质-皮质配对关联刺激(ccPAS)技术,旨在通过诱导中风患者残存的初级视觉皮层(V1)和中颞区(MT)之间的双向通路中的关联可塑性,来改善盲区内的视觉运动辨别能力。研究假设,ccPAS能够通过Hebbian类突触时序依赖性可塑性(STDP)机制,增强V1和MT之间的功能连接,从而改善运动感知。
研究纳入了16名中风患者,采用双盲交叉设计,比较了双向ccPAS(V1到MT或MT到V1)对运动辨别能力和脑电图(EEG)格兰杰因果性的影响。ccPAS通过重复的经颅磁刺激(TMS)脉冲对两个相互连接的脑区进行刺激,以增强或减弱这些区域之间的神经通路强度。研究还探讨了个体间差异的多模态来源,包括结构完整性和功能连接的变化。
图1:实验协议细节
结果显示,MT到V1的ccPAS显著改善了盲区内的运动方向辨别能力,但仅在那些运动辨别能力有所提高的患者中观察到预期的自上而下MT到V1输入的电生理增强。此外,对MT-V1 ccPAS反应良好的患者表现出更强的V1-MT结构完整性和视觉网络中其他相关区域的功能耦合。这些发现表明,ccPAS能够有效激活中风后大脑中残存的视觉通路,为患者分层和视觉恢复策略提供了新的途径。
研究还发现,MT-V1 ccPAS的效果与V1-MT通路的残余结构完整性密切相关。通过扩散加权成像(DWI)测量的V1-MT通路的分数各向异性(FA)值越高,患者对ccPAS的反应越好。此外,功能磁共振成像(fMRI)结果显示,反应良好的患者在运动辨别任务中,V1-MT通路与其他相关视觉区域(如外侧膝状体核和内侧颞上区)的功能连接更强。
图2:实验组水平结果
总之,本研究通过结合MRI、TMS-EEG和行为学实验,揭示了ccPAS在中风后视觉恢复中的潜力。研究结果表明,ccPAS能够通过增强残存的V1-MT通路的功能连接,改善盲区内的运动感知能力。未来的研究可以在更大的样本中验证这些发现,并探索更多模态以进一步提高预测准确性。
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