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起始于腹侧运动皮质的癫痫发作与DEPDC5基因突变一例及文献复习
目的 以运动皮质细胞构筑的观点剖析1例腹侧运动皮层起始的癫痫发作的症状学及致痫网络,并探讨DEPDC5基因突变癫痫患者相关局灶性发育不良(Focal cortical dycplasia,FCD)的影像学特点.方法 系统评估1例DEPDC5基因突变的耐药性癫痫患者,明确致痫区,行手术治疗,并结合文献进行分析.结果 患者的核磁共振提示中央前沟降支可疑FCD,行立体定向电极植入,详细分析间隙期和发作期立体定向脑电图(SEEG)和症状学特征,明确发作起始区在左侧中央前沟降支的异常影像改变核心部分,早期扩散到同侧岛前小叶、中央盖及中央前回腹侧部,因此可理解症状学中早期出现右上肢肌张力障碍,继而舞蹈徐动样症状.手术切除致痫区,病理证实为FCDI型,术后1个月无发作.其他家系中,FCD出现较多的在运动皮质,经SEEG证实的致痫区除多数在运动皮质外,还可在岛前小叶.结论 中央前沟降支起始的癫痫发作可早期出现对侧肌张力障碍和同侧舞蹈徐动样症状;DEPDC5基因突变需警惕大脑运动皮质隐匿的FCD.
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鱼油对小鼠运动皮质一氧化氮合酶阳性神经元发育的影响
目的:观察鱼油对小鼠生后运动皮质内一氧化氮合酶(NOS)阳性神经元分布和形态变化的影响.方法:运用NADPH-d免疫组化法检查了小鼠运动皮质内NOS阳性神经元的分布.结果:喂食鱼油后,运动皮质第5层内,NOS阳性神经元的数量增多,其胞体和突起深染,树突棘增多.结论:鱼油可以促进中枢NOS阳性神经元的发育,这可能与鱼油富含DHA(22-六碳烯酸)有关.
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神经生长因子及其高亲和力受体在脊髓损伤大鼠大脑运动皮质及皮质脊髓束的表达
目的探讨脊髓损伤后大脑运动皮质及皮质脊髓束内神经生长因子(NGF)及其高亲和力受体(TrkA)表达的变化.方法成年SD大鼠,随机分为正常对照组、假手术组、脊髓损伤(SCI)组.参照Allen重击法,重击SCI组动物T12节段脊髓背侧,顿挫损伤双侧皮质脊髓侧束,按损伤后存活时间将动物分为SCI 1d组、SCI 2d组、SCI5d组.各组大脑及脊髓切片经ABC法免疫组织化学染色,光镜及电镜观察,并用图像分析技术对结果进行分析.结果脊髓损伤后上述部位酪氨酸蛋白激酶A(TrkA)的表达随SCI后动物存活时间的延长明显上调,电镜观察发现损伤后的皮质脊髓侧束轴浆内有TrkA免疫反应阳性产物积聚,轴膜上亦有免疫反应产物分布,且轴索末端有生芽现象;皮质脊髓侧束的神经纤维内可见串珠状的NGF免疫反应阳性产物,束内NGF阳性胶质细胞亦随动物术后存活时间的延长逐渐增多.结论脊髓损伤可刺激大脑相应区域运动皮质锥体细胞表达TrkA并向其轴突末梢运输定位于轴膜,以摄取损伤局部胶质细胞等产生的NGF,后者借逆向轴浆运输运回胞体,维持锥体细胞的存活及促进其轴突的再生.
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大鼠大脑运动皮质与脑干面口部运动前神经元的突触联系
目的观察大脑运动皮质发出的下行投射终末或谷氨酸能终末与脑干面口部运动核内运动神经元的间接突触联系. 方法顺行与逆行追踪相结合及免疫组织化学染色与逆行追踪相结合的双重标记技术. 结果将PHA-L电泳入大鼠额叶1区和/或2区和将HRP分别注入三叉神经运动核(Vm)、面神经核(Ⅶ)或舌下神经核(ⅩⅡ),PHA-L顺标终末和HRP逆标神经元的重叠分布区主要见于臂旁核簇、三叉上核、Vm内侧的脑桥网状结构、延髓中缝核簇和延髓网状结构外侧部,而在脑干面口运动核内则很少见到PHA-L顺标终末.上述区域内也有较密集的谷氨酸样阳性终末.在电镜下观察到除Vm、Ⅶ和ⅩⅡ以外的结构内PHA-L顺标终末或谷氨酸样阳性终末与HRP逆标神经元的胞体和树突形成以非对称性为主的轴-体和轴-树突触. 结论本研究的结果为皮质脑干束的终止部位和运动皮质对脑干运动核的间接调控提供了直接的形态学依据.来自大脑运动皮质并呈谷氨酸样阳性锥体细胞的下行投射对脑干运动前神经元主要发挥兴奋性作用.
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大鼠脊髓全横断后脑源性神经营养因子及其高亲和力受体在运动皮质表达的变化
目的研究大鼠脊髓全横断后脑源性神经营养因子(BDNF)及其高亲和力受体(TrkB)在运动皮质表达的变化,为进一步探索脊髓损伤后再生修复机制和神经营养因子治疗脊髓损伤提供实验依据. 方法雄性SD大鼠42只随机分为3组:1.脊髓横断组:动物脊髓在胸9节段完全横断,按存活时间不同分为术后3、7、14、21及28d组;2.假手术组(只行椎板切除术);3.正常对照组.动物到达存活时间点后,应用免疫组织化学ABC方法和图像分析技术检测TrkB及BDNF在运动皮质的表达和分布. 结果对照组和实验组运动皮质TrkB和BDNF阳性细胞主要分布在第5层,第3、4、6层也有少量阳性细胞.脊髓全横断后TrkB和BDNF的表达逐渐增高,于术后21d达高峰,28d回到正常水平,且TrkB表达上调早于BDNF. 结论脊髓全横断后运动皮质对BDNF的需求增加,内源性BDNF的增加可能有利于受损的皮质脊髓束神经元的存活与再生;在损伤早期给予外源性BDNF可能更有利于受损的皮质脊髓束神经元.
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大鼠大脑运动皮质向脑干运动前神经元的谷氨酸能投射
为观察大鼠大脑运动皮质向脑干运动前神经元所在区域的谷氨酸能投射.用逆行追踪和免疫荧光组织化学染色相结合的双标技术,将四甲基罗达明(TMR)分别注入臂旁外侧核、三叉上核或延髓网状结构外侧部后,TMR逆标神经元分别见于额叶2区、额叶1区或额叶1区和2区的V层;磷酸激活的谷氨酰胺酶(PAG)样阳性神经元见于大脑运动皮质Ⅱ～Ⅵ层的锥体细胞;TMR逆标神经元几乎均呈PAG样阳性.结果提示,大脑运动皮质发出的皮质脑干束主要终止于脑干运动前神经元所在的区域,运动皮质向不同的脑干运动前神经元所在区域发出投射的起源也有差异,谷氨酸是此通路的主要神经递质.
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手掌被动运动在血氧水平依赖功能磁共振成像中的应用
目的 探讨在进行扫描时,用被动运动替代主动运动以激活功能区的可行性,为脑部病变患者BOLD脑功能磁共振检查模式提供参考依据.方法 对比健康志愿者的被动简单运动与常用的主动简单运动脑血氧水平依赖(BOLD)功能磁共振成像.健康志愿者10例为对象,采用Philips Achieva l.5 T磁共振扫描,左手、右手分别进行静息-主动合掌伸掌运动和静息-被动合掌伸掌运动4种模式BOLD功能磁共振扫描,扫描后分别用工作站软件和SPM软件进行数据处理.结果 所有志愿者均能完成4种模式脑功能磁共振扫描,配合良好.肉眼观察磁共振工作站和SPM处理得到的解剖、激活区融合图,主动运动和被动运动激活区范围和位置无显著差异.用SPM处理,得到左手主动运动、左手被动运动、右手主动运动和右手被动运动主要运动感觉区(SMl)激活像数均数分别为42.7±6.4、37.4±3.5、39.6±4.7、32.5±4,辅助运动区(SMA)为9.7±2.3、7.2±1.3、6.3±2.6、5.2±2.8.可见主动运动激活像素值在主要运动感觉区和辅助运动区稍高于被动运动激活区(P＜0.05).结论 根据实际情况,选择合适的序列、参数,掌握被动运动对脑运动功能区激活的特点,被动运动可以替代主动运动显示主要运动感觉功能区.对于自主能力较差的脑部病变患者,将会是一个很好的解决方案.
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1例偏瘫患者康复训练前后视觉指令食指伸屈运动脑磁图分析
目的 观察偏瘫患者恢复期康复训练前后双手食指伸屈运动过程中脑磁图(MEG)变化.方法 对1例偏瘫患者应用MEG记录双手食指伸屈运动时的脑电磁波并与MRI叠加形成磁源性影像(MSI),对比康复训练前后MEG变化.结果 两次MEG检测右侧半球皮质均无运动诱发出脑磁反应,左侧半球均有运动诱发反应;第1次和第2次潜伏期分别为-34.2ms和-61.7ms,部位向内前下移位,MSI显示兴奋的皮质位于中央前回,第2次激活的脑皮质体积(9569.6m3)明显大于第1次(2309.7 m3);第1次食指运动未诱发右半球体感反应;第2次食指运动诱发了右半球的体感反应,潜伏期为91.1 ms,MSI显示兴奋的皮质位于中央后回.结论 脑卒中患者皮质感觉功能先于运动功能恢复,未损半球经康复训练后功能明显增强.
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脑卒中偏瘫患者康复前后手主动运动与被动运动功能磁共振影像分析
目的 探讨脑卒中偏瘫患者皮质运动区功能变化及康复后脑功能重组.方法 对23例脑卒中偏瘫患者进行双侧手指的主动运动和被动运动脑功能磁共振成像(fMRI)检查.在患者接受系统康复训练后重复检查.影像学结果与患者的临床症状进行对比评价.结果 所有患者的常规MRI表现为运动功能区脑梗死或相应皮质脊髓束通路脑梗死;在脑功能成像检查中,健侧手指运动功能区显示基本正常;除2例患侧肢体肌力0级而未能表现功能区外,其余患者在对应的皮质运动功能区显示缩小或伴移位,有13例患者的患侧手指在被动运动时运动功能区能显示.7例患者在接受系统的康复治疗后,患侧肢体手指运动功能区的显示与其临床症状的好转一致.结论 fMRI研究可为手指主动运动和被动运动的皮层功能区定位提供影像学资料,为临床进行康复和预后评估提供帮助.
关键词： 功能磁共振成像(fMRI) 血氧依赖水平(BOLD)扫描 运动皮质 主动运动 被动运动 脑卒中 康复 -
运动皮质的功能分离与功能整合的功能磁共振研究进展
运动皮质由多个皮质区域相互连接而组成[1],包括:初级运动皮质(primary motor cortex,M1,Brodmann 4),位于中央前回;前运动区(premotor area,PM,Brodmann 6),位于大脑外侧面中央前回;辅助运动区(supplementary motor area,SMA,Brodmann 6),位于中央前回大脑内侧面;扣带运动区cingulated motor areas,CMA,Brodmann 24).上述与运动相关的皮质区域在运动功能的实现中扮演不同的角色,以网络连接的形式发挥作用.
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θ节律刺激在脑梗死患者运动功能康复中的应用
θ节律刺激(theta burst stimulation,TBS)是模式化的重复经颅磁刺激(patterned repetitive TMS)的一种[2].按照间隔时间不同,TBS可分为间歇性TBS(intermittent TBS,iTBS)和连续性TBS(continuous TBS,cTBS).TBS的作用原理既包括改变大脑皮质兴奋性,促进神经重塑等宏观效应,也包括影响基因表达、蛋白水平、受体调控等微观过程.多项研究表明,TBS不仅能够调整健康人运动皮质的生理与行为[2-3],还能治疗某些神经心理疾病[4-5].2005年以来,TBS作为一项新兴技术广泛应用于基础与临床多个领域.本文针对TBS在脑梗死患者运动功能康复研究中的应用做一综述.
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连续高频rTMS刺激病变侧运动皮质改善卒中患者运动功能的临床对照研究
我国脑卒中的发病率日益增加,已成为成年人致残的重要原因,其中约10％的患者运动功能受到影响,严重影响患者的生存质量.近年来,基础研究和临床实践证明卒中后运动功能是有可能和有条件完全或部分恢复的,这与脑组织在结构和功能上具有一定修复能力有关.促进卒中患者运动功能恢复的康复方法很多,包括物理治疗(physical therapy,PT)、作业治疗(occupational therapy,OT)、针刺等传统治疗方法,这些方法都已在患者的康复过程中得到了运用,并取得了良好的效果.本研究通过持续性的高频重复性经颅磁刺激(repetitive transcranial magnetic stimulation,rTMS)来激活病变侧大脑皮质的躯体运动区,观察患者运动功能的改善,以及神经功能缺损、日常生活能力的改善情况.
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正常人运动皮质的功能连接网络及其小世界性
目的 利用静息态fMRI观察运动皮质的功能连接网络及其小世界性.方法 对90名健康成年志愿者行静息态fMRI数据采集,分别以双侧M1区为种子点获得全脑正性及负性功能连接脑图.以这些区域作为节点,计算其平均聚类系数Cp和平均短路径长度Lp、全脑随机网络属性Crand和Lrana；按照公式γ=Cp/C怕nd＞1和λ=Lp/Lrand≈1分别计算γ及λ值,以验证其小世界网络属性.结果 静息态以M1区为种子点的正激活区域主要包括双侧初级运动皮质、运动前区及辅助运动区；负激活区域包括双侧额上回、楔前叶、缘上回、角回、双侧颞上回及小脑后叶.在矩阵稀疏度0.1≤Sparsity＜0.5范围内,这些区域的小世界属性符合γ=Cp/Crand＞1及λ=Lp/Lrand≈1.结论 运动皮质的正性连接主要集中在运动系统内,负性连接与脑的默认网络类似,运动皮质功能网络具有小世界性.
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脑磁图SAM分析法定位皮质运动功能初步探讨
目的 利用脑磁图SAM分析法研究健康受试者运动皮质反应及其磁源影像定位价值.方法 10例右利手健康受试者给予tone音刺激,受试者听到声音后右手食指触压按键感应器.以运动触发为基点进行平均,选择触发点前后的波形分别用等价电流偶极子(ECD)和合成孔径磁场测量(SAM)进行分析,终形成三维的脑功能影像图.结果 所有10例受试SAM法均定位大脑皮层中央前回,与运动皮层解剖位置一致,ECD法7例定位于中央前回运动中枢,3例定位偏差.结论 脑磁图SAM分析方法可以很好地显示皮质运动反应并能对皮层运动功能进行成功定位.
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BOLD-fMRI用于邻近大脑初级运动皮层脑胶质瘤术后调强放疗的可行性
目的 初步探讨BOLD-fMRI指导邻近大脑初级运动皮层(PMC)脑胶质瘤术后调强放疗(IMRT)的可行性.方法 收集30例邻近PMC脑胶质瘤术后拟行放疗患者,行常规MR平扫+增强及BOLD-fMRI检查.获取PMC相关数据并与相应的MRI、CT图像融合,导入放疗计划系统并依此勾画靶区、危及器官及PMC,采用IMRT技术分别制定考虑(IMRT-PMC)与不考虑PMC (IMRT-noPMC)剂量保护的两种放疗计划并进行比较.结果 IMRT-PMC与IMRT-noPMC相比较,计划靶区(PTV)的所受大辐射剂量(Dmax)、平均辐射剂量(Dmean)及适形指数(CI)、剂量均匀性指数(HI)差异均无统计学意义(P均＞0.05),常规危及器官的Dmax及Dmean差异均无统计学意义(P均＞0.05).IMRT-PMC计划中患侧、健侧PMC的Dmax及Dmean均明显低于IMRT-noPMC计划(P均＜0.05).结论 BOLD-fMRI能够明确PMC的位置及与脑胶质瘤术后放疗靶区的关系,有助于制定保护性放疗方案,大程度减低PMC所受辐射剂量,从而降低放疗后发生放射性损伤的可能.
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血氧水平依赖功能磁共振评价脑肿瘤恶性程度与脑皮层功能区距离和激活体积的相关性
目的 利用血氧水平依赖功能磁共振(BOLD-fMRI)评价脑肿瘤恶性程度与脑皮层功能区距离和激活体积的相关性.资料与方法 33例经手术病理证实的位于或邻近中央前回的脑肿瘤患者,包括恶性肿瘤组16例和良性肿瘤组17例,术前采用对指模式的组块(BLOCK)刺激方法,应用BOLD-fMRI成像技术,分析良恶性肿瘤与脑功能区边缘的距离及激活体积的相关性.结果 恶性肿瘤组BOLD激活体积为(31.29±10.87),良性肿瘤组BOLD激活体积为( 79.53±16.27),差异有统计学意义(P＜0.05);良性肿瘤组肿瘤边缘距脑皮层运动功能区距离平均(5.65±2.29) mm,恶性肿瘤组肿瘤边缘距脑皮层运动功能区距离平均(5.00±2.76) mm;恶性肿瘤组肿瘤至脑皮层功能区的距离与激活体积比呈正相关(R2=0.407,P＜0.01),良性肿瘤组肿瘤至脑皮层功能区的距离与激活体积比呈正相关(R2=0.25,P＜0.05),恶性肿瘤组较良性肿瘤组肿瘤至脑皮层功能区的距离与激活体积比的相关性更加显著.结论 脑肿瘤对周围脑组织产生影响,影响运动激活区状态,且在恶性肿瘤中更明显.
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基于实时功能磁共振神经反馈系统对初级运动皮层自主调节研究
目的 探讨实时功能磁共振神经反馈系统(rtfMRI)对正常志愿者初级运动皮层区(M1区)自主调节的作用.资料与方法 基于课题组建立的rtfMRI,选取右侧M1区作为感兴趣区(ROI),把该ROI的磁共振血氧水平依赖成像(BOLD)信号以曲线的方式反馈给受检者,引导12例正常右利手志愿者通过运动想象进行M1区调节.在线数据采用TBV软件进行分析,观察ROI的BOLD信号改变,并进行组分析和3次训练前后比较右侧M1区信号变化程度.结果 组分析显示,12例正常志愿者通过运动想象M1区上调差异有统计学意义(P＜0.05);经过3次训练M1区的上调程度不断提高,差异有统计学意义(P＜0.05).结论 应用rtfMRI在一定程度上能够帮助受检者自主调节初级运动皮层的活动.
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邻近皮层运动区脑膜瘤血氧水平依赖性技术探讨
目的 利用血氧水平依赖性(BOLD)功能磁共振成像技术,对邻近大脑皮层运动区的脑膜瘤进行功能性磁共振成像,分析脑膜瘤与皮层运动功能区激活的影像特征.方法 选取20例邻近大脑皮层运动区的脑膜瘤患者,并以10例正常人作为对照组;采用GE Signa Excite 3.0 T MR成像仪,头颅专用8通道线圈扫描图像.BOLD成像采用GRE-EPI T2WI,获得脑功能激活区的影像图像.在离线工作站对原始数据进行处理获得功能区激活图、像素数及信号强度、激活图与T1解剖图的叠加像.对功能区激活像素数及信号大强度数据进行统计学分析.结果 所有经BOLD检查者均可表现出局部的脑功能活动激活区,表现为局部信号增高区域,可观察其功能区的精确位置.良、恶性脑膜瘤及正常人之间功能区激活信号像素数及大信号强度存在差异;脑膜瘤导致功能区形态、位置、大信号强度及体积的改变.结论 在常规的MRI检查基础上进行BOLD检查,BOLD能准确显示运动皮层中枢位置,对邻近运动皮层脑膜瘤患者手术提供帮助.
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皮质下脑梗死患者初级运动皮质结构损伤和运动功能恢复的相关性研究
目的 探讨脑梗死后结构损伤和功能代偿脑区的相关性,为阐述脑梗死后运动功能恢复的机制提供理论基础.方法 选择运动功能恢复较好的慢性期单侧基底节区脑梗死患者28例(脑梗死组),健康体检者25例(对照组),功能MRI采用组块设计,进行患手虚握运动以及高分辨率结构像采集,采用统计参数图比较2组脑灰质体积和执行运动任务时脑激活的不同.结果 与对照组比较,脑梗死组患侧半球M1区(感兴趣区1)及丘脑灰质体积减少.患手运动时,脑梗死组患侧半球M1区(感兴趣区2)及颞上回激活增强.感兴趣区1和感兴趣区2重叠,重叠区占灰质体积减少脑区(感兴趣区1)的21.9％.结论 M1结构损伤区及其周围正常脑区均参与运动功能的恢复,而与感觉功能有密切关系的M1区背侧的持续性激活增强可能对运动功能的恢复起更主要的作用.
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利用功能磁共振成像对皮质下脑梗死运动功能恢复机制的研究
目的 利用功能磁共振成像(fMRI)对皮质下脑梗死运动功能恢复的神经机制进行探对.方法 选择运动功能恢复较好的慢性期单侧皮质下脑梗死患者23例为患者组,年龄匹配的健康志愿者24例为对照组.用Fugl-Meyer量表评价患者的运动功能.fMRI实验采用组块设计,分别进行双手虚握拳运动,采用统计参数图比较2组执行手运动任务时脑激活的异同.结果 对照组及患者组健手运动主要激活运动对侧感觉运动区、同侧小脑半球及双侧辅助运动区.患者组患手运动激活部位与对照组相同.与对照组比较,患者组患手运动时病灶侧初级运动皮质(M1)激活增强.结论 在运动通路皮质下脑梗死患者运动功能恢复中,病灶侧M1区激活增强起重要作用.
