腦卒中的恢復和康復理論進展

1、實驗性腦損傷,對側皮質的改變同側皮質的變化,對側皮質的改變 （1）,兩側半球間神經纖維去神經，即在一側感覺運動皮質損傷后兩側半球新皮質和深部的紋狀體可有功能和結構上的深刻變化，即出現生長—相關性的標志。。大鼠經電解性 MCAo 數周后在同類皮質（ homotopic ）第五層錐體細胞有明顯的樹突分枝化。如將動物飼養(yǎng)于一個優(yōu)良環(huán)境中，分枝數量將進一步增加。,對側皮質的改變（2）,在大鼠腦損傷后兩周，樹突上的棘（背骨）是稀疏的。數周后樹

2、突棘密度增加，幾乎在同時突觸發(fā)生。電鏡發(fā)現在無損感覺運動皮質多樣性軸束樹突突觸（突觸性小結）大量增加。這種結構重塑顯示了突觸傳遞增加，并依賴于鈣離子和 NMDA 受體。這些突觸與在海馬中 LTP 形成者相同，即 LTP 需要 NMDA 受體的活化和細胞內鈣離子增加。 LTP 能誘導樹突棘的形態(tài)改變。在樹突分枝化的高峰開始和刪除期繼續(xù)時，刪除過程（ pruning ）可有應用 NMDA 的拮抗劑 NK-801 而防止。,同側皮質的變化

3、（1）,在使用-依賴性，即損傷后立即對受障肢體進行強有力的運動療法（對未受障肢體約束）后，病損區(qū)擴大，它對生存的神經組織和隨后的功能恢復都是有害的。在第二周再強制性使用過多的運動療法，則未見有受損皮質病灶擴大。,同側皮質的變化 （2）,在受損大鼠第二天開始技巧性訓練，由輕逐步增加訓練量，亦未見有損害的擴大，在同類皮質第五層且可見到神經元的突觸數增加。樹突的生長、棘的增多、突觸功能的增強、突觸的發(fā)生都促進了功能的恢復。,一、可塑性

4、與腦內變化,,人的戴上棱鏡試驗；猴戴棱鏡腦中的變化：如運動前區(qū)不活化，猴就不易取得適應；在猴適應于棱鏡后，頂后皮質，PET測定 rCBF 增加；猴視力細胞有改變，正常時 V1 區(qū)細胞只對對側視野刺激有反應，戴棱鏡后V1 區(qū)對同側刺激也就有反應。棱鏡撤除后這種反應就消失。,二、運動活動與可塑性,Nudo （ 2001 ）的松鼠猴抓取食物試驗并繪制皮質運動圖，證明由手指鉗抓食物與用手和腕攝取食物，前者的皮質圖手指區(qū)較后者為大，證明

5、皮質圖可由運動活動的不同輸入而得到不同的塑造。弦樂器演奏者，左手指的皮質圖大于右手指。,三、感覺輸入與可塑性,布萊葉（盲人用點字法）盲字誦讀者，以手指觸摸誦讀。Merzenich （ 1993 ）發(fā)現切去一個或多個手指時，所剩手指代表區(qū)就擴大。如將兩個手指縫和在一起，皮質代表區(qū)則成為一個。人出生后以蹼相連手指，其代表區(qū)是合在一起的，以手術分開則代表區(qū)就分開。 — 皮質區(qū)可由操縱的感覺輸入而改變。,圖1 示感覺運動皮質圖

6、的迅速改變,猴的初級軀體感覺皮質（SM-1）當對指刺激時神經元的反應排列有序，3指在2指與4指之間。但當對3指截去時，原位于該投射區(qū)的神經元就只對2指或4指有反應了。,重組、可塑性—腦卒中恢復的重要理論,,,皮質活動的增加或減少是導致人類的皮質功能再組和神經元活動的重要因素，無論是運動上或是感覺上的，在增加或減少時均可得到同樣的功能再組。上世紀的后 10 年“腦的 10 年”令人興奮的是康復再訓練與神經可塑性結合起來“依賴性—使用”

7、神經再組織在腦損傷后成為腦卒中運動恢復的重要概念,使用依賴性到技巧依賴性（1）,Nudo 等（ 2002 ）在對松鼠猴用抓—取作業(yè)，一組從最最小的洞穴中取出小球，一種從大洞穴中取物，前者手指、前臂活動增多，且不斷調整,協(xié)調，速度也不斷加快后者操作極為簡單。雖然手指屈曲總數在兩者中配對，但在皮質圖上后者未見變化。這個實驗支持運動皮質功能可塑是一種 "技巧依賴性" 而不單是 "使用依賴性" 。。,使用

8、依賴性到技巧依賴性（2）,最近的研究進一步發(fā)現，積極的訓練并不引起大鼠的運動皮質改變和重組。不是以往學習的重復，而是新的運動技巧的獲得才是驅使運動皮質可塑性的最重要者。研究證實作為運動功能的經驗，在運動皮質上可引起形態(tài)上的改變。,使用依賴性到技巧依賴性（3）,現已確認樹突的分枝復雜性是由腦區(qū)完成的任務和性質決定的在腦中軀體來的感覺與手指代表區(qū)不一樣，后者信息多，其神經結構要復雜得多。但與頂葉緣上回區(qū)相比，后者結構又比手指區(qū)復雜，因為后

9、者還承擔者較多的認知功能。 圖 2 、圖 3 。,,圖2 （左側）鼠頂葉皮質Ⅳ層錐體細胞的Golgi染色。（右上）錐體細胞終枝， 高倍鏡像示棘。（右底）簡單的電鏡像示棘上的2個突觸。,,圖3 細胞的復雜性與細胞所需要的計算性指令有關。代表軀體區(qū)的細胞較代表手指區(qū)的細胞接受較少的計算性指令。而從事較多認知功能的細胞（如Wernicke 區(qū)的語言）則較其他從事較高級功能有較大的計算性指令。,樹突分枝還與“經驗性—依賴”有關

10、,在一個有高水平、技巧靈活、職業(yè)性的打字員，腦中手指與軀體代表區(qū)的神經元有很大區(qū)別；在一個售貨員的手指與軀體的代表區(qū)，其神經結構上無差別。因為職業(yè)缺少要求他手的大量特殊活動，因而手指代表區(qū)的神經元沒有特殊要求；,變化與經驗依賴性有關,Kleim（2002）對大鼠先做技巧性訓練達到 能改變皮質運動區(qū)時，從腦的腕、手指的皮質活動區(qū)取一塊腦組織作電鏡觀察，發(fā)現在訓練有素的大鼠的涉及到腕和手指的皮質運動區(qū)，其每個神經元的突觸數較未訓練者

11、為多；經驗性—依賴在動物中是普遍存在的。,fMRI與腦可塑性（1）,在正常人、右利手，由右手完成的運動任務是伴有對側相應部位的腦活動，同側腦活動則比較少。反之，左側活動有一個較大的同側活化；在卒中恢復后，癱瘓側的活動是伴有兩側運動皮質的較大程度的活化。癱瘓手的同側腦整個網絡是被招募了！,fMRI與腦可塑性 （2）,在卒中病人腦的第二活動區(qū)顯示了招募，如補充運動區(qū)和運動前區(qū)皮質常帶有散開的運動網絡招募；沿著皮質梗死區(qū)周邊的招募；f

12、MRI兩側活動區(qū)的招募，即活化區(qū)的增多與同側活化區(qū)的顯示腦功能的重組。,優(yōu)良環(huán)境的作用 （1）,優(yōu)良環(huán)境 指大鼠在實驗性腦梗死后關閉在一個可以做各種活動，可以與其他鼠群居的環(huán)境。在運動功能恢復上，優(yōu)良環(huán)境大于實驗環(huán)境，群居相互活動大于轉動形式的軀體活動。優(yōu)良的環(huán)境可能產生NTF。老年實驗大鼠突觸密度的減少能由飼養(yǎng)在優(yōu)良環(huán)境中預防。,優(yōu)良環(huán)境的作用 （2）,Nudo等對猴腦病損5天后使居住于一個優(yōu)良環(huán)境中，但不進行特殊訓練。與對照組

13、相比顯著地改進了運動功能，但如在病損后24小時進行較多的特殊訓練，就可見到腦損傷區(qū)的增大，半暗帶的擴大可能為一種興奮中毒作用。,從“三個依賴性” 到“強制性使用”運動療法 減重平板車步行訓練,,“強制性使用”運動療法,“三個依賴性”是“使用—依賴性”；“技巧—依賴性”和“經驗—依賴性”，由此，發(fā)生了腦的皮質功能再組，腦的可塑性，促進了損傷的組織功能恢復。強制性使用運動療法（CI）：一種對

14、卒中癱瘓側上肢強制使用，對未癱瘓側上肢強制制動的療法。應在覺醒時間的90%（6小時）對癱瘓肢體進行訓練共計10天（整個治療時間為2周）。,CI圖,,CI療法,CI療法為對照、隨機證據所支持。對上肢活動確實有效，不涉及到藥物，無不良反應，安全。CI療法的作用因素目前認為是對患肢導入的集中、反復練習使用。神經影像和TMS證實練習可產生包括支配癱瘓肢體的運動皮質的使用—依賴性重組。,CI療法的入選標準,美國伯明翰城Alabama大學Tau

15、b實驗室（1999）的最低標準為腕背屈10º和其他兩指的伸展10 º 。估計約75%的慢性CVD群體，其活動缺陷符合這個標準。對受障較少上肢制動，對較多受障肢體不用集中、反復擴伸使用練習，不能作為正規(guī)CI療法，效果大大下降。,“習得性不用（learned nonuse）”形成的模式圖,“習得性不用”的糾正模式圖,CI療法功效,對300多例（1999年前）CVD病人的受障上肢收到實效?？捎糜诩毙云?、恢復期、慢性期的

16、病人；對失語癥病人治療有效。對外傷性腦損傷半身不遂有效；對音樂家，書寫打字員等由于手的靈巧性動作不協(xié)調“局灶性張力障礙”治療有效。對兒童腦癱治療有效。,減重平板車步行訓練（BWSTT）,Finch和Barbeau（1986）根據在動物實驗上的結果以后加拿大學者Visintin又用于下肢痙攣性癱瘓獲得成功。研究表明BWSTT可改變諸多神經系統(tǒng)疾病的步行能力。例如腦卒中后與外傷性腦損傷所造成的偏癱；脊髓外傷或病變后的截癱等；對帕金森

17、病，小兒腦癱和一些骨關節(jié)病與截肢后狀態(tài)等均可獲得療效。我國已引進，制造該項設備并已上市，且在各大城市應用中。,BWSTT圖,,入選條件與一些參數,在病人能獨立坐于床邊20分鐘即可入選，不一定需要行走、站立能力。心臟病、下肢深靜脈血栓形成、下肢關節(jié)攣縮、關節(jié)病等限制因素。減重一般不超過30% 。太多，兩下肢松動著力不易引起有效反應；太小，負重過多，也得不到好結果。速度開始以約0.25m/s為好，時間每日15-30分鐘，5次/周，共25

18、次。,BWSTT的作用 （1）,“Who wants to relearn walking has to walk. 欲想再行走，就必須去走” 。 BWSTT是由平板車提供的行走，是一種特殊作業(yè)（Task-specific），有利于解釋BWSTT的作用。中心型發(fā)生器理論（CPGs）和運動型控制理論（dynamic system theory of motor control）也用于解釋BWSTT作用。,BWSTT的作用 （2）,BW

19、STT的作用在于促使正常行走模式，調節(jié)平衡、對稱和協(xié)調；幫助控制和糾正姿勢；防止下肢廢用現象；增加心血管容量和耐力與產生最大階段感覺輸入；最佳的易化脊髓和脊髓上的運動網絡。,電動機械步行訓練器,由柏林市自由大學神經康復科Hesse（2001）創(chuàng)制；BWSTT的缺點，費人、費時、限制使用；裝置大致與BWSTT相同，病人兩足置于兩個前后移動的足板上，猶如步行站立和擺動相，其比值為60%：40%。根據個人能力，一種伺服控制驅動機制協(xié)助病人

20、步行。,電動機制步行訓練器圖,,藥物的干預作用—對運動功能、言語等的作用,,D-苯丙胺的作用（1）,D-苯丙胺 實驗與臨床業(yè)已證實為與運動療法或言語療法相結合可以分別促進運動功能和言語功能的的恢復，它能使大鼠的accumbens核和前額皮質在與對照組相比有更多神經元樹突分枝與棘密度的增加。 圖4,D-苯丙胺的作用（2）,圖4 經苯丙胺和鹽水處理過的鼠accumbens核的神經元，與鹽水處理的鼠相比，鼠對苯丙胺經驗敏感顯示有樹