非侵入性脑刺激技术在卒中后认知障碍康复中的应用进展*

王 萍，陈宜懿，顾延庆，戴晓雯，徐 倩，施伯翰

（上海市第二康复医院，上海 200441）

脑卒中是一种急性脑血管疾病，其致死率极高，全世界排第一，全国排第二；其复发率、致残率也很高，对患者的健康及生活质量影响严重，我国每年新发脑卒中患者达200万例，其中70%～80%的脑卒中患者因功能障碍不能独立生活[1-2]。脑卒中后可能会遗留肢体功能障碍、言语障碍、吞咽障碍、认知障碍等，而其中会有50%～70%的脑卒中患者会有不同程度的认知障碍，1/3的认知障碍者会演变成老年痴呆[3]；认知障碍对脑卒中患者的功能康复也有着不同程度的影响。近年随着康复医学的不断发展，脑卒中的认知障碍受到了越来越多的关注，非侵入性脑刺激技术近年就被广泛应用于临床脑卒中后认知障碍的康复，本文将针对该技术在脑卒中后认知障碍康复中的应用进行综述。

1 脑卒中后的认知障碍

脑卒中后认知障碍主要涉及知觉（包括失用、视空间能力等）、注意、记忆、运算、推理、问题解决、执行功能、信息加工及失语等多个领域，上述功能的缺失给患者的生活造成很大的影响[3]。脑卒中后认知障碍是由于大脑出血或缺血后导致大脑不同区域不同程度的受损所造成，即若分管认知障碍的大脑皮层区域受损就会导致不同程度的认知障碍，其与阿尔茨海默病等进展性损伤导致的认知障碍是有区别的，脑卒中后的认知障碍通过积极治疗及康复训练，有可能减轻甚至逆转[4]。

2 非侵入性脑刺激技术的作用机制

非侵入性脑刺激技术作用于神经网络，影响神经递质的释放，从而改变神经活性促进神经元可塑性的变化及神经环路的重建[5]。近年来，被研究最多的是经颅磁刺激和经颅直流电刺激。

2.1 经颅磁刺激

经颅磁刺激（transcranial magnetic stimulation,TMS）作为一种非侵入性、无创、无痛、安全性较高的新型非侵入性脑刺激技术，利用刺激线圈瞬变电流产生的磁场穿透颅骨，产生感应电流，从而刺激神经元引起脑内代谢及神经元活动的改变[6]。TMS常用的有单脉冲（sTMS）和重复经颅磁刺激（rTMS），而rTMS常用于产生神经调控、改变皮质兴奋状态促进脑部受损网络的修复和重塑[7]。rTMS根据频率分为高频刺激（＞1Hz）和低频刺激（≤1Hz），高频刺激具有提高皮质兴奋性作用，低频则降低皮质兴奋性。其中高频率rTMS通过刺激神经去极化，直接增加神经连接的数目，进而促进脑功能改善，可形成持续效应；而低频率rTMS主要通过作用于健侧半球，以恢复患者的脑功能[8]。有研究显示，高频刺激的疗效优于低频刺激，而低频刺激的优势在于相同治疗时间内明显减少患者所受磁刺激脉冲数，从而提高患者耐受性与治疗安全性[9]。实验发现，TMS治疗使突触结构发生改变，可增强突触的传递功能，从而改变大脑神经网络[7]。

2.2 经颅直流电刺激

经颅直流电刺激（transcranial direct current stimulation,tDCS）是一种利用恒定、低强度的直流电调节大脑皮层神经元活动的神经调控技术[10]。tDCS可以通过向大脑施加弱直电流（1～2mA）来改变大脑神经元的静息电位及调节神经元活动，阳极tDCS能提高皮质兴奋性，而阴极tDCS通常降低皮质兴奋性[11]。tDCS不触发动作电位，但会对单个神经元的脉冲时间产生影响，改变细胞放电速率，引起皮质兴奋性的整体调节[12]。

3 非侵入性脑刺激技术的临床应用

TMS和tDCS均属于非侵入性脑刺激技术、无痛、无创。由于常规的康复训练对于脑卒中后认知障碍的康复效果具有一定局限性，因而神经调控这种自上而下、从根本上解决问题的方法受到临床研究的关注[13]。

3.1 TMS在脑卒中认知障碍康复中的应用

在神经康复领域，TMS能修复神经元的损伤，调节神经递质的释放，随着TMS在脑卒中病理生理过程中的作用一步一步地被挖掘出来，其作用于脑卒中后患者的认知障碍效果明显，同时TMS刺激对患者的脑电图无明显影响[14]。由于TMS有高频、低频供选择，选择何种处方及大脑的刺激部位，这是TMS在临床应用中需要进行确定的，因此有很多学者进行了应用探讨。温秀云等[15]选择了前额叶背外侧区域进行重复经颅磁刺激，最终发现TMS治疗能改善患者的记忆和认知功能，可在一定程度上延缓痴呆的发生。尹明宇等[16]选取25例脑卒中后认知障碍患者进行经颅磁刺激治疗，随机分为刺激组12例和对照组13例，选择刺激的区域为左侧前额叶背外侧区。丁巧芳等[17]观察不同频率重复经颅磁刺激对脑卒中后认知障碍患者认知功能和功能独立性的临床疗效时仍然选择的刺激部位为前额叶背外侧区。马喆喆等[18]观察高频重复经颅磁刺激（rTMS）对脑卒中后注意障碍患者的注意功能和事件相关电位的影响时同样选择的刺激部位为额叶背外侧区。虽然大脑中负责认知相关的区域较多，但从目前的研究文献中可以发现TMS在认知障碍的临床应用中主要选择部位为前额叶背外侧区。最近Khedr EM等[19]对帕金森病（PD）患者进行了连续2周（每周5天）双侧初级运动皮层的刺激，并在试验前后评定了蒙特利尔认知评估量表、简易精神状态评估量表、临床痴呆评定量表及日常生活能力评定量表。结果显示，刺激前后仅简易精神状态评估量表和蒙特利尔认知评估量表的评分有微小增加，临床痴呆评定量表和日常生活能力评定量表的得分并无显著变化，提示想利用TMS改善PD患者的认知功能，可能需要从额叶的区域选择更合适的刺激靶点。

关于TMS的刺激频率及强度的选择，全雪梅等[9]探讨了不同频率rTMS改善脑卒中后认知障碍患者的效果，其将60例脑卒中后认知障碍患者按随机数字表法分为三组各20例，对照组给予假刺激治疗，低频组与高频组分别采用低频、高频rTMS治疗，通过简易智力状态检查量表（MMSE）与蒙特利尔认知功能（MoCA）量表评分及P300变化情况发现低频、高频rTMS均可显著改善脑卒中患者的认知障碍，二者疗效相当，均显著优于假刺激治疗。Guse B等[20]采用系统评价研究发现，频率在10～15Hz、强度为80%～110%MEP的高频rTMS刺激工作记忆及短暂记忆改善有显著效果。丁巧芳等[17]在研究不同频率rTMS对脑卒中后认知障碍患者的影响时选取了60例患者并随机均分为高频组、低频组、联合组和对照组，高频组选择5Hz的刺激、低频组1Hz，联合组患侧先高频5Hz然后再健侧1Hz，对照组给予假刺激，最后发现高频刺激、低频刺激的结果均优于对照组，联合组的效果最好。

3.2 tDCS在脑卒中认知障碍康复中的应用

tDCS通过阳极刺激大脑的前额叶背外侧区，额中部可以改善患者的认知功能，非活动电极放在对侧眼眶或三角肌部位，Hwang KK等[21]在临床随机对照试验中发现tDCS有助于改善认知反应。工作记忆（Working memory,WM）是支持复杂思维的一种基本认知能力，但其能力有限，WM培训对那些需要更高WM能力的人显示了潜在的好处。许多研究表明，tDCS可以通过头皮上的电极向大脑皮层传递低电流，从而瞬间提高WM的工作效率[22]。在一些研究中，tDCS也被认为是一种有前途的干预措施，可以增强WM训练[23]。然而，很少有tDCS配对的WM训练研究，更多地关注tDCS对WM增强的作用及其在训练后的迁移性，而较少关注训练过程中认知能力的变化。Ke Y等[24]试图探讨在西医训练期间，tDCS对健康年轻人工作表现变化的影响。所有受试者均接受负荷适应性言语N-back任务的WM训练，为期5天。在训练过程中，采用主动/假阳极tDCS刺激左背外侧前额叶皮质（DLPFC）。为检验训练效果，在训练前1天和训练后1天分别进行训练前后测试。在每次训练开始时，进行稳定负荷WM任务，以检验训练过程中的表现变化。与假刺激相比，WM训练与主动阳极tDCS相结合时，在训练过程中表现指标的学习率更高。积极组的表现改善（前处理后）也高于假刺激组，并被转移到类似的未经训练的WM任务中。进一步分析显示，训练改善与基线表现呈负相关。这些研究结果显示，对于那些需要更高工作记忆能力的人来说，tDCS可能被用作促进WM培训的干预措施。注意力的缺陷也会影响患者的日常生活能力及运动功能，陈滟等[25]用经颅直流电阳极作用于一名脑卒中后注意力缺陷患者前额叶及前额叶背外侧区，刺激量为1.1mA，每天上午进行前额叶刺激，下午采用前额叶背外侧刺激，每次20min，最后发现患者的注意改善明显。

4 小结

近年来，随着非侵入性脑刺激技术的研究不断发展，其被应用于临床康复也越来越多，尤其是在脑卒中后的失语症及运动功能障碍等方面，对于脑卒中后的认知障碍方面应用及研究从近年的文献中可以发现，研究的样本量均相对较少；其次，由于认知包括记忆、注意、执行功能等等，涉及大脑的皮层也较多，故不论是TMS还是tDCS，其刺激部位如何选择更加合理、治疗剂量如何设置更有待于进一步探讨。