脑卒中后运动神经网络重组的横向功能磁共振研究

摘要

目的：利用功能磁共振成像(functional magnetic resonance imaging,fMRI),研究正常老年人、卒中患者,在进行腕关节被动运动时的脑功能激活区的变化,探讨正常组被动运动激活模式能否替代主动运动,比较正常组、运动功能不同恢复程度卒中患者的激活差异,为指导康复治疗计划制定及预后判断提供重要的理论依据。 方法：对30例正常老年受试者、20例卒中患者进行功能磁共振扫描。扫描前对其用美国国立卫生研究院卒中量表(NIHSS),改良Barthl(modified Barthel index,MBI)指数,Fugl-Meyer(Fugl Meyer assessment,FMA)中的上肢评价法等量表评分,两组被试者均无药物成瘾及酗酒史、无神经系统及精神疾病病史,无MRI检查禁忌症。实验任务包括双手腕关节的被动背伸运动。其最大抬高角度为45°,运动频率为1Hz。采用Philips公司1.5T磁共振成像系统,实验任务进行的同时行MRI扫描得到BOLD扫描图像,经数据转换后,采用SPM2软件进行数据分析和脑功能区定位,对正常组每位受试者的实验数据进行链接,分别获得双手的平均脑激活图；对每个患者的实验数据进行独立分析。应用SPSS统计分析软件对两腕的参数采用配对t检验进行分析比较,对不同程度患者各参数的变化采用方差分析,以P<0.05作为检验水准。 结果： 1.正常老年右腕关节被动运动时主要激活对侧感觉运动皮质(sensorimotor cortex,SMC)、运动前区(premotor area,PMC),双侧辅助运动区(supplementary motor area,SMA)、后顶叶(posterior parietal cortex,PPC)及同侧小脑(cerebellum,CER);左腕被动运动时除激活上述脑区外,还激活了同侧第一运动感觉区和对侧小脑。左腕被动运动时各脑区的激活的体积和强度都大于右手；除了SMA两侧激活基本对称外,其余脑区的激活情况,总体上讲是右腕的偏侧性较左腕大。 2.不同恢复程度的卒中患者激活脑区不同：恢复不好者,以远隔部位：岛叶、基底节区、额叶、扣带皮质等激活较显著；恢复较好者,以对侧SMC、同侧小脑、双侧SMA激活显著；恢复程度中等者,远隔部位及相关运动脑区均有激活,但激活程度居恢复差者与恢复较好者之间。不同恢复程度患者脑区激活面积不同：恢复不好者对侧SMC、同侧小脑、双侧SMA等脑区激活面积较小；恢复较好者激活面积较大；恢复程度中等者居上述两者之间；恢复较好者较恢复差者偏侧性程度减小；不同恢复程度患者健肢腕关节被动运动激活脑区及脑区激活面积均未见明显差异,且主要脑区激活模式较接近正常组激活模式。 结论：正常老年人腕关节被动运动时与腕关节主动运动相接近,利侧腕关节被动运动时,对侧SMC及同侧小脑是主要激活的脑区,而PMC,双侧SMA、后顶叶属于辅助运动区,非利侧腕关节被动运动较利侧被动运动难度增大,故激活更多辅助运动区,且非利手所激活脑区面积及强度均大于利手。 比较不同恢复程度的卒中患者发现： 1.主要运动功能区及辅助运动功能区对运动功能恢复起至关重要的作用,当主要运动功能区及辅助运动功能区受损激活减低时,远隔部位亦参与代偿激活,但其代偿功能在运动恢复中作用较有限； 2.健侧大脑半球的代偿作用对患肢运动功能的恢复影响较大,而健肢运动时,患侧大脑对其影响较小,且健侧大脑半球激活脑区及脑区激活面积均较接近正常组激活模式。

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