JNER：经颅磁刺激对脑卒中患者皮层兴奋性的调节作用，一项系统回顾和荟萃分析
2022-03-03 MedSci原创 MedSci原创
通过经颅磁刺激（TMS）进行的研究为中风患者的皮层神经生理学提供了关键的证据。运动功能受损伴随着受影响的初级运动皮质（M1）内的实质性变化。具体而言，皮质脊髓兴奋性降低，这可以通过缺少可记录运动诱发电
通过经颅磁刺激（TMS）进行的研究为中风患者的皮层神经生理学提供了关键的证据。运动功能受损伴随着受影响的初级运动皮质（M1）内的实质性变化。具体而言，皮质脊髓兴奋性降低，这可以通过缺少可记录运动诱发电位（MEP）/MEP振幅降低和静息/活动运动阈值（rMT/aMT）增加来反映。康复训练的效果与皮质内抑制的减少相关，反映在短间隔皮质内抑制（SICI）和长间隔皮质内抑制的减少。关于未受影响的M1内的皮质重组，正如神经影像学研究所表明的，中风患者中未受影响的M1在受影响手的运动执行过程中变得过度活跃。随着运动功能的恢复，中风患者倾向于恢复双侧感觉运动皮质的半球间平衡。然而，荟萃分析发现，与健康对照组相比，一系列TMS测量值（如rMT、aMT和MEP振幅）无显著差异。
鉴于大脑皮层兴奋性与偏瘫臂运动损伤之间的关系，通过重复TMS（rTMS）进行的无创性脑调节（non-invisive brain modulation）已引起广泛关注，因为它能有效促进中风后的运动再学习和运动恢复。根据大脑半球间不平衡模型，偏瘫不仅是由受影响的M1受损的皮质脊髓输出引起的，而且是由未受影响的M1过度的跨胼胝体抑制引起的，这可以通过大脑半球间抑制（IHI）和同侧静默期（iSP）来衡量。因此，有人提出了两种单侧调节方法，刺激或抑制受影响和未受影响的M1，以平衡双侧皮质兴奋性。早期研究表明，单次低频rTMS（LF rTMS）和高频rTMS（HF rTMS）分别应用于未受影响和受影响的M1时，可有效改善偏瘫手的运动性能。从神经生理学的角度来看，LF rTMS可以显著降低未受影响的M1的MEP，以及从未受影响的M1到受影响的M1的IHI ，而HF rTMS对受影响的M1有直接的促进作用。
各种rTMS方案的临床效果已经得到了充分的评估，而LF rTMS对未受影响的M1被证明是最有效的治疗形式。然而，以前的荟萃分析和综述通常只关注临床效果；从神经生理学的角度来看，效果的系统性和统计学评价较少。由于皮质重组和运动恢复之间的不可分割的关系，有必要考虑RTMS如何调节皮层兴奋性，以及大脑半球间不平衡模型是否是两种治疗方法的有效假设。因此，本文进行了当前的系统回顾和荟萃分析，以评估四种形式的rTMS（即LF rTMS、HF rTMS、iTBS和cTBS）对一系列TMS皮质兴奋性测量的影响，包括rMT、aMT、MEPs、SICI、皮质内易化（ICF）和双侧M1s的iSP。此外，不仅评估了多次rTMS的累积效应，还评估了单次rTMS刺激的效应。本文发表在《J NeuroEngineering Rehabil》。
第一作者使用以下电子数据库进行了系统的文献检索：PubMed、Medline、EMBASE、CINAHL和PEDro。文献检索使用“（（中风）或脑血管意外）或（偏瘫）或（偏瘫））和（（经颅磁刺激）或（TMS）或（rTMS））的关键词组合”。还进行了手动搜索，包括筛选以前系统性评论的参考列表，并在Google Scholar中搜索相同的关键词。最后一次搜索是在2021年6月5日进行的。本研究关注rTMS单次和多次治疗的效果。因此，应用的纳入标准是：（1）对于研究多次rTMS的研究，必须采用适当的对照组；对于研究单次rTMS的研究而言，rTMS前和rTMS后测量之间的比较是必不可少的；（2） 针对M1的rTMS研究；（3） 纳入单侧中风成年患者的研究；（4） 对大脑皮层兴奋性进行TMS测量的研究；（5） 研究以英文发表。
研究流程图
目前的综述包括61项研究。低频rTMS可有效降低个体的静息运动阈值，增加非受刺激的M1（受影响的M1）的运动诱发电位，而受刺激的M1（未受影响的M1）则产生相反的效应。高频rTMS单独增强受影响M1的皮层兴奋性。间歇性TBS通过增加和减少受影响和未受影响M1内的兴奋性，在重新平衡双侧兴奋性方面也显示出优越的效果。由于发现的研究数量有限，持续性TBS的影响仍然没有定论。运动障碍与各种形式的TMS测量显著相关。
荟萃分析表明低频重复经颅磁刺激（LF-rTMS）对未受影响的M1调节双侧皮质兴奋性的影响。荟萃分析显示LF-rTMS对降低死亡率有显著效果
本研究的目的是系统地回顾四种常用rTMS方案对单侧脑卒中患者皮层兴奋性的影响。未受影响M1的LF rTMS是文献中研究最广泛的一种。 荟萃分析表明，它在增加MEP振幅和降低受影响M1的rMT方面是有效的，而对未受影响M1则相反。对受影响的M1应用HF rTMS可增加受刺激M1的皮层兴奋性，而对未受影响M1的皮层兴奋性无显著影响。与HF rTMS的调节作用不同，iTBS不仅增加了受影响M1的皮层兴奋性，还降低了未受影响M1的皮层兴奋性。少数研究调查了中风中的CTB，但无法得出确切结论。偏瘫臂的运动障碍与各种形式的TMS测量显著相关。
Bai, Z., Zhang, J. & Fong, K.N.K. Effects of transcranial magnetic stimulation in modulating cortical excitability in patients with stroke: a systematic review and meta-analysis. J NeuroEngineering Rehabil 19, 24 (2022). https://doi.org/10.1186/s12984-022-00999-4
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