皮质脊髓运动神经元可塑性促进脊髓损伤患者

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Keywords：

PCMS=成对皮质脊髓-运动神经元刺激

TMS=经颅磁刺激

1)PCMS是利用TMS，每10s对初级运动皮层发送对电刺激(约30分钟,0.1赫兹)，在外周神经刺激运动神经元引起的逆行电位之前1-2ms到达每块肌肉的皮质-脊髓-运动神经元突触。在sham-PCMS中，将电刺激线圈放置在受试者头部后约10cm处，每10秒触发次刺激，周围神经刺激电极放置在与PCMS组相同的位置，但没有发出刺激。

2)TMS是由MagstimVR刺激器通过一个八字线圈(线圈直径7cm)或双锥体线圈(用于胫骨前肌)，具有单相电流波形。TMS被送到头皮的最佳位置以激活目标肌肉。通过沿着初级运动皮层的手/手臂/腿运动区，小步移动线圈来确定最佳头皮刺激位点，以找到目标肌肉中以最小强度诱发最大MEP的区域。找到最佳位置后，使用立体定向神经导航系统(Brainsight2,RogueResearch)来记录这个头皮位置。TMS线圈通过定制的线圈支架固定在受试者的头部，而头部被用带子固定在头枕上以限制头部运动。

一．假设：

PCMS通过增强对应脊髓水平的皮质-脊髓通路传递来促进运动相关的恢复

二．受试对象：

C2-L3之间有慢性损伤的SCI患者

入组患者信息?

三．分组

1组-PCMS+训练：13人（完成十次刺激共6人，完成六个月随访5人）

2组-Sham-PCMS+训练：12人（完成十次伪刺激共8人，完成六个月随访5人）

3组-PCMS：13人（完成十次刺激共8人，六个月随访0人）

受试者分为三层：每次刺激中来自三个不同的区域

(i)肩关节传导阻滞，包括手部肌肉(如第一背侧骨间肌和/或拇短展肌)未出现残余随意收缩和运动诱发电位(MEP)，但三角肌和/或胸二头肌出现残余随意收缩和MEP的个体

(ii)手部传导阻滞，包括在第一背侧骨间肌和/或外展拇短肌显示残余随意收缩和MEP的个体

(iii)腿部传导阻滞，在这一组中，参与者显示残余自愿收缩和存在胫前肌MEP的个体

四．结果

1.MEP变化

受试者在完成全部PCMS刺激后，无论是否进行训练，其MEPs的振幅都有所增加。PCMS刺激加训练组没有观察到MEP的振幅变化。

图3A和C：与评估前测量相比，PCMS+训练组的所有参与者和仅PCMS组的大多数参与者(13人中的12人)在所有测试肌肉中，MEP振幅在评估后均有所增加。

图3B：与评估前相比，没有观察到任何MEP差异的sham-PCMS+训练组

2.MVC变化

MCV值只在接受了PCMS的受试者中增加，而sham-PCMS+训练组没有增加

图4A和C：PCMS+训练组的大多数参与者(13人中的9人)和PCMS组的所有参与者

图4B：sham-PCMS+训练组(12人中的3人)

图4ABC最右一列柱状图：在接受PCMS+训练的组中，MVC值的增加持续了6个月

3.运动功能变化

在预评估阶段三组完成功能测试所消耗的时间没有差异，但所有组在完成十次操作后，功能测试所消耗的时间都有所减少

图5A：PCMS+训练组全部参与者

图5B：sham-PCMS+训练组(8人中的6人)

图5C：PCMS组的所有参与者

图5D：完成GRASSP评估和步行时间减少。

图5A黑色圆点：PCMS+训练组功能测试所消耗时间在6个月后的随访中仍然保持较快水平，而sham-PCMS组耗时有所增长。

4.六个月后随访

在完成6个月随访的受试者中发现

图6A：PCMS组+训练组MEP振幅在10次刺激后增加，6个月随访是依然保持该水平。而sham-PCMS组+训练的受试者中，MEP振幅在任何时间都没有观察到差异

图6B：PCMS组+训练组MVCs值在10次刺激后增加，6个月后依然保持升高。而sham-PCMS+训练后并没有观察到显著增加。

图6C：PCMS+训练组在经过10次刺激后，功能测试所消耗时间缩短，并在6个月随访时保持该水平。sham-PCMS+训练组在10次伪刺激后功能测试消耗时间有所缩短，但6个月随访时，功能测试所消耗时间有所增长

五．讨论：

运动介导的PCMS是促进脊髓损伤患者康复的有效策略。根据不同部位设计的PCMS对SCI患者损伤水平以下的残余自主驱动力肌肉的恢复，突出了PCMS的临床潜力。

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