條文本
PDF
摘要
簡介中風幸存者致殘率高，日常生活質量低，給家庭和社會造成沉重負擔。經顱磁刺激已廣泛應用於腦損傷修複、神經疾病治療、認知和情緒調節等領域。然而，利用這些神經調節技術治療腦卒中偏癱的理論研究仍有很多不足之處。人們普遍認為突觸可塑性是腦損傷後功能修複的重要基礎。本研究旨在探討腦皮質配對聯想刺激(ccPAS)對腦卒中後癱瘓患者突觸可塑性的影響。
方法與分析目前的研究設計為14周的雙盲隨機假性對照臨床試驗，包括2周的幹預和12周的隨訪。在這項研究中，42名年齡在40-70歲的中風患者將被招募，他們被隨機分配到ccPAS幹預組或對照組，以1:1的比例，因此每個人數相等。幹預組采用ccPAS聯合常規康複治療，對照組采用假性刺激進行常規康複治療。共進行10次幹預，每周5次，持續2周。同樣的評估員應在基線(10次幹預前)、治療結束(10次幹預後)和兩次隨訪間隔(分別為1個月和3個月後)的四個時間點評估參與者的運動功能。主要結局采用Fugl-Meyer評估上肢。次要結果包括行動研究臂測試(ARAT)、改良巴特爾指數(MBI)、腦電圖(EEG)和功能性MRI數據的評估變化。在整個研究過程中記錄不良事件。
倫理與傳播本研究獲得嶽陽醫院醫學倫理委員會批準。所有道德工作都是按照赫爾辛基宣言進行的。研究中所有參與者均獲得書麵知情同意。研究結果將在印刷媒體上傳播。
試用注冊號中國臨床試驗注冊號:ChiCTR2000036685。
- 康複醫學
- 骨科和創傷外科
- 成人骨科
- 中風
這是一篇開放獲取的文章，根據創作共用署名非商業(CC BY-NC 4.0)許可證發布，該許可證允許其他人以非商業方式分發、混音、改編、在此基礎上進行構建，並以不同的條款許可其衍生作品，前提是正確引用原始作品，給予適當的榮譽，任何更改都已注明，並且使用是非商業性的。看到的:http://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/．
數據來自Altmetric.com
本研究的優勢和局限性
本研究為今後該領域的臨床試驗提供了新的方向，為腦卒中後運動功能障礙的康複開發更高效的神經調節模型。
這種隨機假對照雙盲臨床試驗嚴格隱藏分配消除了治療和分配偏差。
由於個體的差異，可能會導致大腦區域位置的輕微偏差。
試驗將包括一個單一的中心;這可能會導致研究的代表性不足。
簡介
中風是一種常見的腦血管疾病，致殘率高，死亡率高。1 2它是當今世界上威脅人類健康的最重要疾病之一。3.雖然近年來隨著急診醫學的完善，腦卒中的死亡率不斷下降，但幸存者的致殘率仍高達70%-80%，嚴重影響患者的日常活動。4更重要的是，大多數中風幸存者無法重返工作崗位，給家庭和社會帶來沉重負擔。5盡管許多患者在中風早期可以有一個自發的恢複過程，6 7通過現有的治療和康複策略來改善患者的功能恢複實際上遠遠不能令人滿意。8眾所周知，中風會影響大腦功能和結構9；然而，迄今為止，腦組織的修複和功能重建仍是臨床康複的一大難題。
中風會破壞大腦皮層及其之間的連接，導致運動、感覺、語言和認知方麵的重大功能障礙。最常見的中風後遺症之一是由於運動皮層和運動皮層之間的連接被破壞而導致的運動功能的顯著下降和靈巧性的喪失。10因此，局灶性腦損傷可導致運動過程中運動回路完整性的破壞。11由於大腦高度網絡化，大腦的全球網絡組織也會受到中風的廣泛影響，12損害中風患者功能網絡的靈活性。13如前所述，神經回路的重建是局灶性腦損傷後腦功能網絡重建的重要基礎。14許多研究人員試圖通過刺激受影響的初級運動皮層(M1)來恢複運動功能15；然而，在中風後進行肢體運動時加強大規模腦網絡的整合和協作方麵，幾乎沒有取得什麼進展。我們認為，增強特定的大腦連接，以實現神經回路甚至大腦網絡的重建，對於中風患者實現更好的癱瘓肢體運動控製和恢複功能至關重要。例如，在運動相關皮層中，輔助運動區(SMA)和M1之間有豐富而緊密的連接。16
大腦的重建依賴於神經可塑性，是功能恢複的基礎。越來越多的證據表明，損傷大腦的代償能力在細胞水平上具有突觸可塑性，而代償能力在很大程度上取決於不同區域神經元之間精確突觸連接的變化強度。17在代償過程中，結構和功能重塑都依賴於突觸的可塑性，而突觸可塑性受神經元活動和各種分泌因子的調控。18因此，神經回路重建的基礎是增強突觸活動強度和新突觸的再生。
經顱磁刺激(TMS)是最常用的非侵入性腦刺激技術之一，19神經可塑性誘導對腦損傷的代償和修複已被普遍接受。20 - 22然而，目前大多數相關研究都是基於局部大腦區域興奮性的調節，15其中很少關注與大腦網絡的特定神經回路相關的關鍵大腦區域之間的連接調節。在本研究中，我們將遵循基於Hebbian塑性原理的spike-timing-development plasticity (STDP)。23Hebbian可塑性是活動依賴的突觸學習規則的主要形式，這些規則修改神經回路，24由唐納德·赫布提出。25這也是神經活動如何決定突觸強度在時空模式上的變化的學習規則。它的基本思想是:當細胞A的軸突足夠接近激發細胞B或反複或持續地參與激發B時，一個或兩個細胞中發生某種生長過程或代謝變化，從而使A作為激發B的細胞之一的效率提高。25我們將采用一種精心設計的新的配對聯想刺激(PAS)方法，即皮質性聯想刺激(ccPAS)，這是一種特殊的範式，兩個刺激點都位於大腦皮層。
在此過程中，我們率先探索腦局灶性損傷後神經回路的重建，並將其作為中風後有針對性的康複機會。這可能為新的神經調節模型的發展開辟了一個新的方向，對有前途和有效的神經康複計劃的發展和實施具有前瞻性的意義。
客觀的
由於目前尚無隨機對照臨床研究證實ccPAS在腦卒中患者中的臨床療效，我們的研究目的是探討ccPAS是否可以加強以M1和SMA為代表的運動回路的連接，促進腦卒中後運動功能的恢複，並利用腦電圖(EEG)和功能MRI (fMRI)技術深入研究神經調節治療後的大腦重塑。
方法與分析
研究設計
我們的研究被定義為一項前瞻性單中心雙盲隨機對照臨床試驗，幹預2周，隨訪12周圖1和圖2)．該方案已在中國臨床試驗注冊中心注冊。42名受試者按照1:1的比例隨機分為ccPAS幹預組和對照組，前者接受ccPAS治療結合常規康複，後者接受常規康複結合假刺激治療。正常進行常規康複治療，每周幹預5次，共10次。在幹預後1天(Post1)的基線(Pre)，以及幹預後1天(Post2)和3個月(Post3)的時間間隔，分別使用Fugl-Meyer評估-上肢(FMA-UE)、動作研究臂測試(ARAT)、改良Barthel指數(MBI)、EEG和fMRI評估等各種評定量表來測量效果。
研究設計流程圖。ARAT，行動研究臂測試;ccPAS，皮質皮層配對聯想刺激;腦電圖,腦電圖;fMRI，功能磁共振;FMA-UE, Fugl-Meyer評估-上肢(量表);MBI，改良巴特爾指數。
研究設計流程圖。ARAT，行動研究臂測試;ccPAS，皮質皮層配對聯想刺激;腦電圖,腦電圖;fMRI，功能磁共振;FMA-UE, Fugl-Meyer評估-上肢(量表);MBI，改良Barthel指數;W,一周。
研究背景
該研究將在上海中醫藥大學嶽陽中西醫結合醫院進行。所有評估和ccPAS幹預均在嶽陽醫院康複醫學科進行，fMRI采集在嶽陽醫院神經影像醫學科進行。
招聘和樣本選擇
參與者將從位於中國上海的上海中醫藥大學嶽陽醫院康複醫學係招募。對於臨床試驗，自願參與者根據納入和排除標準進行仔細篩選。所有被要求獲得關於研究目的和過程的口頭和書麵信息的參與者都應該簽署一份書麵知情同意書。
中風的診斷26
在臨床上，世界衛生組織將中風定義為與局灶性腦症狀相關的血管邊緣神經功能障礙的急性發作，持續超過24小時。
入選標準
根據《國際疾病分類》的定義，通過臨床評估和綜合影像學檢查診斷中風。
年齡在40到70歲之間，不分性別。
原發性中風，發病後2周至6個月。
病變分布於大腦中動脈供血的腦區，伴單側上肢運動功能障礙。
你是右撇子。
最低精神狀態測試得分超過27分。
提交的書麵知情同意書。
排除標準27 28
頭部、頸部或胸部的鐵磁性金屬。
微處理器植入體，如人工耳蝸植入物，心髒起搏器，人工心髒瓣膜，迷走神經刺激器，脊柱泵和刺激器。
癲癇病史。
有神經或精神疾病史。
已知影響中樞神經係統興奮性藥物的曆史。
患有影響大腦的腫瘤、感染性或代謝性疾病，即使沒有癲癇發作史或抗驚厥藥物治療史。
懷孕。
輟學的標準
退出研究。
違反治療計劃。
在試驗期間接受其他治療方案。
盲目的失敗。
樣本量計算
樣本量的計算基於初步實驗結果。本研究分為兩組，采用雙樣本均值比較估計公式如下:
k = 1;α= 0.025;β= 0.1;Z1 -α= 1.96;Z1 -β= 1.28;Δ= 0
μT對應ccPAS幹預組均值;μC與假幹預組相對應;Δ為最優邊界;σ為SD;以K表示的ccPAS幹預組與假幹預組的病例數之比;假設單尾顯著性水平為2.5% (α=0.025)，冪值為90% (β=0.10)，計算所需樣本量為每組17名參與者;考慮到20%的退出率以彌補隨後的損失，至少需要42名參與者才能達到每組21名參與者的招募目標。
隨機和分配隱藏
這是一項雙盲研究，在基線入組訪問期間，招募了42名符合資格標準的中風住院患者。為防止選擇偏差，以計算機生成的隨機數為基礎，將參與者按1:1的比例隨機分為ccPAS幹預組和對照組。每個參與者都用一個特定的數字來代替真實姓名。分配順序對治療師、評估者、統計分析師以及參與者的親屬都是隱藏的。分配序列被放置在不透明和密封的信封中，限製訪問，信封被交付給前一天負責實施幹預的研究人員。
基礎墊層
這一過程由不參與信息收集、評價和數據分析程序的執行人員獨立和遠程完成。他們的親屬也對小組分配的信息一無所知。在盲法失效的情況下，參與者將被從研究方案中移除。評估者需要通過編號來識別特定的參與者。安排獨立研究人員完成數據分析，不參與招募、篩選、評估和幹預。
為了正確的盲化，我們計劃在對照組中遵循相關研究的方案，使用假性TMS。對於假經顱磁刺激，我們使用假線圈，它在外觀、聲音和感覺方麵與真線圈相似。29在實驗中，假刺激在相同的位置進行相同的經顱磁刺激程序。設備顯示器上的參數在ccPAS幹預和假設置中是相同的。
安全注意事項和不良事件30 -
在知情同意書中列出了隨訪期間可能發生的與研究相關的不良事件，如癲癇發作、暈厥、肌肉抽搐、肌肉酸痛、頭痛、頭暈、頭暈、頸部疼痛、牙痛、惡心、短暫性聽力改變和刺激區域的異常感覺。每次幹預後，參與者都需要完成一份關於不良反應的問卷。在隨訪期間，任何意外傷害和突發疾病都記錄為不良事件，用於安全性評估。任何症狀都需要記錄在觀察表中，包括發生時間、持續時間、治療量等。評估員在綜合考慮的基礎上仔細評估並完整記錄與臨床幹預培訓的相關性。不良事件發生率計算公式為:不良事件發生率% =(不良事件數÷本組總例數)×100%。
幹預
研究小組
ccPAS幹預組:常規運動康複+ccPAS。
對照組
常規運動康複+假- ccPAS。
日常運動康複
同樣，每個參與者接受運動治療、職業治療、物理因素治療等。
指定的ccPAS幹預
對ccPAS進行幹預時，使用了兩個直徑為7厘米的8字形線圈和Magstim 200刺激器(Magstim Co.， Whitland, UK)。
第一個8字形線圈放置在SMA上(位於矢狀中線的10-20腦電圖係統Cz前3厘米)，33和第二個八字形線圈，在最佳刺激位置的第一背側骨間肌(FDI)的表征場上方。通過使用略高於閾值的刺激，在假設的運動手區域周圍以0.5厘米的步伐移動線圈，可以檢測到左右受影響手FDI肌肉的運動熱點。這個位置作為熱點，是患側線圈的最佳位置，在這個位置的刺激能持續地從對側FDI肌中喚起最大的運動誘發電位(motor- induced potential, MEP)。然後標記位置，以確保每個刺激的位置一致。
總共有10次幹預，每天1次，每周5天，持續2周。在招募第一個參與者之前，研究人員將接受培訓，能夠執行ccPAS和虛假幹預。
ccPAS幹預
參與者坐在舒適的躺椅上，手臂和手保持放鬆，眼睛睜大以保持清醒。第一個線圈放在SMA上，感應電流在前後方向流動。采用140%主動電機閾值(AMT)強度對SMA進行重複TMS (rTMS)脈衝處理。34 35AMT是指在等距收縮過程中，連續5次刺激中至少3次產生的mep為>200 μV的最低刺激強度(最大自願收縮的10%)。36AMT在M1的最佳刺激部位確定，線圈用於SMA刺激。
第二線圈與患側FDI肌肉的表征場呈切線方向，手柄向後和橫向指向，與矢狀麵成45°角，誘導電流從後外側方向流向前內側方向。37刺激器產生的最大磁場為3.5 t。重複單個TMS脈衝的強度將設置為120%靜息電機閾值(RMT)。38 39RMT被定義為在10種刺激中至少5種誘導MEP所需的最小強度(峰值至峰值振幅≥50 μ V的強度)。40所述刺激強度記錄為磁刺激器最大刺激輸出的百分比。SMA和FDI肌肉的表征場將被給予頻率為0.2 Hz的總共100對TMS脈衝。SMA脈衝比M1脈衝早6毫秒。41每次ccPAS幹預大約需要8.3分鍾。
虛假的幹預
對於假刺激，假線圈放置在與幹預組相同的位置。假線圈可以以與真實刺激相似的參數和方式傳導，模擬真實線圈在沒有磁場感應的情況下產生的感覺。30.每次假幹預都需要相同的時間(大約8.3分鍾)。
不連續的標準
(a)如果在治療過程中出現其他疾病或嚴重不良反應，可能影響研究方案或安全性判斷，由受試者和研究人員共同決定終止。
(b)其他可能影響本研究結果的醫療措施。
(c)執行過程中的重大偏差。
降低輟學率
為了加強治療依從性，並盡量減少參與者退出研究，重要的是醫生定期通過電話聯係參與者，以確認預約，評估治療效果，討論後續治療和可能影響依從性的問題。
評估
臨床評估分別在入組當天、ccPAS幹預或虛假ccPAS幹預以及幹預後1個月和3個月的時間間隔進行。在進入分組時，變量記錄為社會人口學數據(年齡、性別、教育程度、婚姻狀況和職業)、病史(病程)、並發症(軀體和精神症狀)。這些變量在基線、ccPAS幹預或假ccPAS幹預後和隨訪時定期評估FMA-UE、ARAT、MBI、EEG和fMRI。所有重大副作用或不良事件都應由研究團隊在減輕情況申請表中報告。
主要結果測量
主要結果是FMA-UE評分。FMA-UE量表是一種廣泛使用的測量方法，強烈推薦作為中風後不同程度運動功能損傷患者的基於性能的測量方法。42-44也是偏癱腦卒中患者康複過程監測的常用儀器。43它旨在評估中風偏癱患者上肢的表現，包括反射活動、肌肉力量和運動控製。45
對於上肢功能的評估，FMA-UE包含33個項目，涵蓋了肩、肘、前臂、手腕和手的反射動作、運動和協調的測量。46評分的標準化由管理手冊來保證。46功能分為五個等級，得分從0分到66分。這表明患者得分越高，功能恢複越好。47
次要結果測量
行動研究臂測驗
作為中風幸存者最常用的測量方法之一，48 49ARAT已被用於中風後偏癱上肢運動功能限製的標準化評估，特別是手的精細運動功能，48 50已被證明是可靠有效的。51-53最初的ARAT是一個15個項目的量表，包括四個領域。54每一項都按0、1、2或3的順序打分。項目得分的總和為0 - 57分(得分越高，手臂運動功能越強)。53 55
修正巴特爾指數
MBI常用於中風患者的殘疾或日常生活活動依賴水平(ADL)的臨床評估。56它也屬於ADL功能中響應式測量最有潛力的工具組。57MBI由10個項目組成，用於評估基本生活活動的獨立性:梳洗、洗澡、喂食、上廁所、爬樓梯、穿衣、排便和膀胱管理、步行和椅床轉移。58滿分100分，分數越高表明ADL水平越高。59 60
腦電圖
一致性
中風患者功能連通性(FC)最常見的測量方法之一是基於覆蓋大腦區域的電極之間的腦電圖一致性。61在放鬆清醒的休息狀態下，受試者坐在舒適的扶手椅上獲得腦電圖活動。獲得預處理的靜息狀態腦電圖數據後，對電極進行頻域分析:對每個受試者進行試驗，在感興趣的頻段內進行快速傅裏葉變換。在此之後，我們將使用HERMES工具箱中的相幹方程(http://hermes.ctb.upm.es/)．
數據管理和保密
在輸入電子病例報告表格之前，研究過程中數據將被記錄在紙張上。為了保護機密性，每個參與者都用一個特定的數字來代替他們在文件中的真實姓名。紙質文件將被保存在一個上鎖的櫃子裏，而電子數據則存儲在有密碼保護的計算機中。隻有相關研究人員才能訪問數據庫，數據庫要求保密。為確保試驗的完整性和真實性，由上海中醫藥大學嶽陽中西醫結合醫院臨床研究中心負責監測研究及其數據，最終決定終止試驗。當然，所有的程序都將遵守醫療數據的保密標準。研究結束後，所有文件和收集的數據將保存3年，然後銷毀。
關於收集和使用參與者數據和生物標本的額外同意條款
本試驗不涉及收集生物標本進行儲存。
質量控製方案
質量控製是保證數據真實性和可靠性的重要環節。由於功能磁共振成像的工作特性，掃描生成的圖像容易受到多種因素的影響。因此，重要的是，要求參與者保持清醒，保持情緒穩定，同時保持頭部直立，沒有不必要的運動，以便將混淆因素對圖像質量的影響降至最低。在每次掃描結束時，應檢查圖像以確保其質量。應詳細記錄和回顧不良事件，並評估可能對研究結果的影響。
統計分析
描述性分析將在整個評估期間對每個患者的數據進行收集。統計分析方法的選擇取決於數據類型。
行為數據的統計分析
采用SPSS V.22.0軟件包進行統計分析。
對臨床評估過程中獲得的所有數據進行描述性分析，時間點分別為基線、ccPAS幹預後或偽ccPAS幹預後以及幹預後1個月和3個月的時間間隔。與基線數據比較的數據變化將用於分析。測量數據采用Kolmogorov-Smirnov檢驗進行正態分布評估。方差的同質性通過Levene檢驗進行評估。對於符合正態分布的數據，將采用配對t檢驗比較治療前和治療後的對照值，並采用雙向重複測量方差分析(雙因素，2×4)，研究條件(ccPAS幹預和假刺激)的主要影響。符合正態分布的測量數據以均數±標準差(x±s)表示，對於不符合正態分布的數據，采用Wilcoxon事後檢驗，比較ccPAS幹預前和幹預後的控製值，分析兩組間的相互作用。顯著性水平設置為p<0.05，單側檢驗。未通過正態檢驗的測量數據將以中值、最大值和最小值表示。
腦電圖數據的統計分析
采用SPSS V.22.0軟件包(SPSS)進行統計分析。我們希望確定ccPAS幹預組和對照組在基線(10項幹預前)、治療結束(10項幹預後)和兩個隨訪間隔(分別為1個月和3個月後)的四個時間點的相關一致性值差異。因此，采用跨頻率的獨立樣本t檢驗(p<0.05)檢驗組間一致性值的差異。采用單向重複測量方差分析(one-way repeated measures ANOVA)檢驗各組間四個時間點間一致性值的顯著性差異(p<0.05)。
功能磁共振數據的統計分析
統計參數映射V.12 (SPM V.12)工具箱(http://www.fil.ion.ucl.ac.uk/spm/)軟件基於Matlab V.7.1 (Mathworks)對每個參與者的MRI進行分析。
靜息狀態功能磁共振成像
FC度量在每兩個roi之間計算。在計算每兩個roi之間的Pearson相關係數之前，我們從給定的種子中獲得剩餘的BOLD時間路線，從而獲得單個FC地圖(ROI-wise分析)。然後我們使用Fisher的Z變換將這些地圖轉換為Z分數地圖(zFC)，即每個參與者估計的種子到種子的FC。之後，我們將對ccPAS幹預組與對照組的比較采用事後兩樣本t檢驗，對四個時間點的比較采用單向重複測量方差分析。校正後的ROI-wise FC顯著性水平設置為p<0.05，並校正了錯誤發現率(FDR)。
任務相關功能磁共振成像
我們采用質量單變量方法，即基於通用線性模型(GLMs)的一級分析方法來分析運動任務的fMRI數據。根據我們的實驗範式，我們建立了GLM設計矩陣。然後，我們將采用經典或貝葉斯方法來估計GLM參數，通過對對比向量的結果進行詢問產生spm，並對多次比較進行校正。
每個運動任務的組分析t圖將由參與者每個會話的樣本t檢驗組分析生成。我們將使用單向重複測量方差分析(one- level repeated measures ANOVA)對一組參與者進行二級分析，或者使用雙樣本t檢驗(two - sample t-test)對ccPAS幹預組和對照組之間的影響進行二級分析。經FDR校正後，ROI-wise FC的校正顯著性水平設置為p<0.05, CI為95%。
討論
神經調節技術是一種常用的腦重塑方法，在康複治療中具有重要作用。現有的經顱磁刺激等神經調節技術已廣泛應用於神經康複和認知神經科學研究。
目前常用的兩種方法是直接調節大腦單個區域的興奮性，或間接調節大腦區域的興奮性，表現為不依賴於大腦連通性的半腦間抑製(inter半球抑製，IHI)理論。由於中風會降低受損區域的興奮性，67在腦卒中康複中，大量臨床研究側重於刺激單個腦區增強興奮性，提高技能習得率。在直接調節單個腦區興奮性的情況下，通過高頻rTMS刺激運動敏感區V5，可以提高分辨運動點所顯示的左右運動方向的準確性。68另一項研究顯示，對左側前額葉進行高頻TMS後，重度抑鬱症患者獲得了顯著的緩解率，證明該治療對抑鬱症患者急性期有顯著的抗抑鬱治療效果。69
在間接調節腦區興奮性的情況下，IHI理論為提高興奮性提供了常用的調節方法。70每個大腦半球的活動受到對側大腦神經元興奮性的抑製，從而使大腦通常能夠在兩個半球之間保持平衡。71 72然而，中風患者可出現正常腦半球的過度活動，從而增加受影響腦半球的IHI，並將受影響腦半球的興奮性限製在低水平。1 73運用IHI理論對運動皮層進行經顱磁刺激幹預研究，以調節興奮性，糾正腦半球間的不平衡。據報道，1-Hz rTMS對患側M1的影響與1-Hz rTMS對患側M1的影響和10-Hz rTMS對未患側M1的影響進行了比較，結果表明，雙側使用rTMS比單側使用1-Hz rTMS對運動改善有更積極的影響。74
然而，這兩種方法仍然集中在受損腦區大腦興奮性的調節上。我們設計了一種新的調節方法，通過關注腦區之間的FC來恢複腦功能。
眾所周知，神經回路是功能實現的基礎。神經回路的每個部分都有其特定的功能，共同工作以完全而順利地控製運動行為。如果神經回路的任何一個部分的連通性被破壞，就會影響到各個組成部分所代表的功能，從而影響運動功能。因此，神經回路的重建對於功能恢複至關重要。通過針對大腦區域之間特定功能相關的通路，可以增強神經回路中連接兩個相互連接的大腦區域的突觸效率，以及可塑性的特異性。75 76
我們試圖通過持續刺激SMA和M1來證明大腦區域之間的功能連接重建是可行的。SMA和M1分別隸屬於神經回路區域的運動規劃區域和運動執行區域。研究發現，M1區域腦損傷導致的活動減少會影響運動網絡的連通性。13SMA直接投射到M1，77兩者都是運動神經回路的關鍵部分。78 79當健康人的M1和SMA受到刺激時，通過改變M1中MEP的振幅，可以增強大腦區域皮層興奮性的增加。80振幅的變化可以通過調節刺激間間隔來實現。大腦區域中兩個刺激點之間的聯係也應該會增加。80
SMA已被證明與運動相關，在中風患者上肢活動的運動網絡中發揮核心作用。81 82功能性神經成像和電生理學研究為SMA和M1之間的顯著正相關提供了證據，83 84表明外部指令與內部需求的整合可以定位於SMA。85SMA對於運動計劃、啟動、執行和調節自主運動至關重要，81 86 - 89並闡明作為神經回路一部分的一般運動表現的一些特征。81因此，實現恢複的唯一方法可能是重建受損電路，並通過剩餘或重建回路進行補償。
神經回路的重建機製與突觸可塑性密切相關。近年來的研究表明，受損中樞神經係統恢複的原因是人體中樞神經係統的不斷重構，而這種重構利用了突觸的可塑性。90因此，突觸可塑性在正常的大腦功能中起著至關重要的作用，是一種重要的補償機製。91突觸可塑性遵循一定的學習規則來建立神經元突觸連接。習得的運動任務在運動皮層，依賴於新突觸的形成。92 - 94Hebbian機製誘導的長期增強作用也與新形成的棘有關，95 96因此，電機容量的喪失和獲得與荷邊塑性密切相關。我們將特別注意利用突觸學習規則的Hebbian可塑性機製，以加強M1和SMA之間的聯係。該方法還可以通過建立與行為相關的代償回路，重新平衡腦區之間的功能連接，從而實現神經回路的重建。
我們通過行為、EEG和fMRI數據的變化，評估ccPAS幹預中風患者恢複期的有效性。功能磁共振成像研究表明，更大的運動缺陷導致皮層運動區域的連通性降低。97此外，神經元放電的臨時同步被認為是顯式連接和廣泛分布的神經元簇的有效手段。98先前的一項研究表明，與隨後的行為學習高度相關的大腦狀態的個體差異可以從靜息狀態腦電圖連接測量中獲得。61基於目前的研究，針對不同靶點的精準調控可以擴展到更多功能障礙的改善和評價，甚至可以應用於不同的疾病。
雖然有一些研究關注大腦區域之間的重建，但其機製仍不清楚。與以往研究相比，ccPAS的前瞻性、精心設計的PAS方法是我們采用突觸可塑性理論進行腦卒中患者神經回路重建的開創性方案。我們有希望的結果可能會證實大腦區域之間的聯係，甚至有可能加強整個運動神經回路。此外，該研究可能為未來該領域的臨床試驗提供新的方向，為中風後運動功能障礙的康複提供更有效的治療方案。
倫理語句
患者發表同意書
參考文獻
腳注
Y-JD, X-YH和M-XZ貢獻相同。
貢獻者Y-JD, X-YH和M-XZ對這項工作的貢獻相同。Y-JD和X-YH構思並設計了研究方案。X-YH是這項研究的協調人。M-XZ是項目經理，幫助進行一般組織，並尋求道德和監管批準。Y-JD, X-YH和J-GX撰寫了手稿。X-XX和Y-LL參與了持續的數據收集。J-JW負責統計功率計算和分析。J-GX撰寫了這篇評論。所有作者都閱讀並批準了最終的手稿。
資金國家重點研發計劃項目(No. 2018YFC2001600)資助;上海市教育委員會(批準號:A2-P1600325);上海市明日之星計劃(批準號:19QA1409000);上海市衛生計生委(批準號201840224)。
相互競爭的利益沒有宣布。
患者和公眾參與患者和/或公眾沒有參與本研究的設計、實施、報告或傳播計劃。
出處和同行評審不是委托;外部同行評審。