神经可塑性机制在卒中后认知功能恢复中的作用

卒中后认知障碍(PSCI)因其高发病率、高致残致死率而在国际卒中研究领域备受瞩目,但因其发病机制未完全阐明而限制了有效治疗手段。临床观察性研究表明,卒中后12个月内患者的认知功能呈不同程度的恢复,这一恢复与神经可塑性机制密切相关。深入了解神经可塑性机制对于制定最佳的卒中后神经系统修复策略并对受损脑功能进行补偿具有重要意义。本文首先介绍了卒中后自发神经可塑性机制,包括神经细胞的可塑性、突触神经环路的可塑性和脑网络的可塑性,及其与认知功能之间的关系,揭示了神经可塑性与脑功能恢复的动态和复杂性。随后探讨了增强神经可塑性的方法,包括药物治疗、康复训练、非侵袭性脑刺激和其他方法,提倡早期干预效果好。尽管一些新兴方法尚缺乏明确的临床依据,但初步研究中的疗效令人鼓舞,有望开启卒中后治疗的新篇章。

大脑神经可塑性与踝关节扭伤

外踝扭伤(LASs)是运动中最常见的踝关节损伤,复发率最高。大约一半经历LAS的患者会随着时间推移发展成慢性踝关节不稳定(CAI)。这篇文献综述旨在更好地了解经历LAS和CAI患者的大脑结构和功能上的适应性改变。本文献综述共纳入了来自20项研究的356名CAI患者数据。神经可塑性测试方法分为功能性和结构性。

基于神经可塑性探讨相关治疗方法对缺血性脑卒中患者的影响及作用机制

缺血性脑卒中的发病率不断上升,给中国的医疗系统以及众多家庭带来巨大的负担。神经可塑性对缺血性脑卒中患者的神经功能恢复至关重要,涉及突触可塑性、轴突再生和萌芽、神经再生、血管生成、残存大脑区域代偿等复杂过程,但成年人自发性神经可塑性十分有限,需借助其他治疗手段加强神经可塑性。相关研究发现,药物、细胞疗法、非侵入性神经调控技术、电针等治疗方法有助于增强神经可塑性,有益于缺血性脑卒中患者的神经恢复。除需继续开发新的治疗手段外,仍需进一步进行以上治疗手段的临床研究。

运动促进海马神经可塑性改善阿尔茨海默病认知功能的作用机制研究进展

神经可塑性被认为是构成健康个体认知功能的基础,包括神经再生和突触重塑。在神经退行性疾病阿尔茨海默病(Alzheimer disease,AD)中,β淀粉样蛋白(β-amyloid,Aβ)异常沉积和Tau蛋白过度磷酸化导致神经元和突触的异常丢失、大脑海马微环境的恶化导致调控认知功能的海马神经可塑性受损。由于导致AD认知功能障碍的病理机制比较复杂,单独药物治疗对减缓AD认知功能衰退效果不佳。现有研究已证明运动可对AD等神经退行性疾病产生有益影响,近年研究显示运动可能通过改善大脑微环境的相关病理因素,如神经炎症、神经元过度凋亡、线粒体自噬失调,促进神经再生和突触重塑,进而提高认知功能。因此,运动促进海马神经可塑性可能是缓解AD认知功能障碍的有效策略之一。本文旨在综述运动通过改善AD相关病理因素,促进海马神经可塑性,改善认知功能障碍等的分子机制,期望能够为制定预防和治疗AD的运动处方提供理论依据。

Rho/ROCK信号通路在神经可塑性中的研究进展

神经可塑性是大脑在发育过程中产生的能够适应外界环境变化的能力,发生机制是神经元产生突触可塑性,通过突触与大脑其他部位的神经元相互作用,最终实现大脑功能的可塑性变化。神经可塑性是神经发生过程中一种重要的分子基础,对中枢神经系统疾病的治疗具有重要意义。Rho/ROCK(Rho GTPase/Rho-associated protein kinase)信号通路是目前研究最为广泛的信号通路之一,它在神经发育和突触可塑性中都发挥了重要作用。本文就Rho/ROCK信号通路在神经可塑性中的作用及相关研究进展进行综述。

脊髓损伤后呼吸功能障碍的呼吸神经可塑性、病理机制及康复

呼吸功能障碍是脊髓损伤(SCI)后患者死亡的危险因素,严重影响患者的生命健康。SCI后呼吸功能障碍的机制包括呼吸神经网络中断、神经胶质瘢痕形成和炎症反应,患者表现为呼吸功能下降,肺部感染的风险增加。SCI后呼吸功能障碍具有自发性恢复的能力,即呼吸神经可塑性,但该自发恢复程度非常有限,残存的呼吸功能障碍仍给患者造成严重影响。呼吸训练和运动训练通过促进呼吸中枢神经纤维束重塑、调控轴突生长微环境可改善SCI后呼吸功能障碍。因此,增强呼吸神经可塑性成为临床治疗SCI后呼吸功能障碍的新方向。

目标导向-习惯化控制:从环路、功能到运动康复帕金森病的神经可塑性机制

帕金森病(Parkinson disease, PD)是一种易发于老年人群的神经退行疾病,临床表现为静止性震颤、运动徐缓、肌强直和姿势步态异常等运动症状,以及情绪情感障碍和睡眠紊乱等非运动症状[1]。PD发生时,纹状体负责感觉运动控制的尾壳核(posterior pu-tamen)内多巴胺(dopamine, DA)最先减少,导致习惯化行为(如步行)的严重缺损;PD患者逐渐依赖于背内侧纹状体(dorsomedial striatum, DMS)的目标导向控制系统驱动行为执行.

电针足三里、内关穴对大鼠缺血性损伤后神经可塑性相关因子GAP-43和SYN的影响

目的探讨电针(electroacupuncture,EA)治疗足三里、内关穴对脑缺血大鼠神经可塑性因子GAP-43、SYN和MAP-2的影响。方法将80只大鼠按随机数字表法分为假手术组(Sham)组、EA 3 d组、大脑中动脉阻塞(middle cerebral artery occlusion,MCAO)3 d组、EA 14 d组、MCAO 14 d组,每组16只。除Sham组外,其余组采用Longa线栓法构建MCAO大鼠模型,EA组术后每日治疗“足三里”和“内关”穴20 min。平衡木试验评估大鼠运动功能,Western blot法检测梗死对侧大脑皮层中神经可塑性因子GAP-43、SYN蛋白的表达,实时荧光定量PCR法检测GAP-43、SYN mRNA的表达,免疫荧光法检测GAP-43/MAP-2、SYN/MAP-2的共定位表达。结果与Sham组相比,MCAO组在各时间点平衡木试验评分显著升高(P<0.05),MCAO 3 d组(P<0.05)和14 d组(P<0.05)的GAP-43、SYN mRNA表达均显著降低,MCAO 14 d组(P<0.05)的SYN/MAP-2共定位平均光密度表达显著减少,GAP-43和SYN蛋白表达在MCAO 3 d组和14 d组均未见明显差异;与MCAO组相比,EA组在1 d、3 d、7 d时平衡木试验评分未见明显差异,14 d时平衡木试验评分显著降低(P<0.05),与MCAO 3 d组相比,EA 3 d组GAP-43、SYN mRNA的表达均显著升高(P<0.05),与MCAO 14 d组相比,EA 14 d组的GAP-43、SYN mRNA表达均显著增加(P<0.05),以及GAP-43和SYN蛋白表达均显著增加(P<0.05),GAP-43/MAP-2、SYN/MAP-2的共定位平均光密度均显著增加(P<0.05)。结论EA刺激“足三里”和“内关”穴可改善缺血性损伤后运动功能,其机制可能与促进神经可塑性因子的表达来诱导轴突萌发,进而激活损伤后的神经可塑性有关。

基于脑神经可塑性的上肢康复机器人对脑卒中患者运动性失语症及认知功能的影响

目的 观察上肢康复机器人对脑卒中患者运动性失语症及认知功能的改善作用。方法 64例脑卒中后失语症患者按照随机数字表法分为观察组和对照组,每组32例。对照组给予Schuell刺激法配合常规治疗;观察组在对照组基础上进行康复机器人训练,每日1次,每周5次,治疗3个月。比较两组美国国立卫生研究院脑卒中量表(NHISS)评分、汉语标准失语症检查(CRRCAE)、中国版波士顿诊断性失语症检查(BDAE-C)评分、简易智能精神状态量表(MMSE)评分及临床疗效,并进行功能性磁共振成像(fMRI)检查评价脑功能。结果 治疗后两组CRRCAE、MMSE评分明显升高(P<0.05),NHISS评分明显降低(P<0.05),BDAE-C评分0~2级患者明显减少,3~5级患者明显增多(P<0.05),且观察组治疗后与对照组比较差异有统计学意义(P<0.05)。两组总有效率比较差异有统计学意义(P<0.05);fMRI显示观察组患者大脑激活区域辅助运动区、中央前回、枕叶、顶叶、基底节等部位激活率明显高于对照组组间(P<0.05)。结论 上肢康复机器人可明显改善脑卒中患者运动性失语症及认知功能,可能通过改善神经可塑性促进脑损伤后脑功能的恢复。

神经可塑性障碍在阿尔茨海默病中的研究进展

在自然衰老过程中,神经可塑性能力逐渐下降,同时伴随着学习和记忆能力的逐步降低。其中,阿尔茨海默病(Alzheimer′s disease,AD)的神经可塑性障碍尤为突出,导致认知功能损害加速,其确切机制尚不清楚。本文针对AD患者神经可塑性障碍加速及其潜在的机制和应用价值等进展作一简要综述。

电项针对颅脑损伤后神经功能障碍大鼠神经可塑性的促进作用及机制研究

目的观察电项针对颅脑损伤(traumatic brain injury,TBI)后神经功能障碍大鼠神经可塑性的促进作用及机制研究。方法将Sprague-Dawley(SD)大鼠随机分为空白组、模型组和电项针组,每组30只。除空白组外其余大鼠制备颅脑损伤模型。电项针组大鼠给予电项针干预,空白组和模型组大鼠仅给予相同时间和方式的捆绑固定。比较3组大鼠水迷宫实验相关指标(逃避潜伏期和90s内经过原平台所在区域次数)以及海马区突触长时程增强(long-term potentiation,LTP)测试的群体锋电位(population spike,PS)幅值变化;光镜下观察3组大鼠海马齿状回(dentate gyrus,DG)、CA1、CA3区和突触结构;电镜下观察3组大鼠海马CA1、CA3区和突触超微结构;采用Western blot法检测3组海马区突触相关蛋白[突触囊泡蛋白(synaptophysin,SYP)、突触后致密蛋白-95(postsynaptic density protein-95,PSD-95)和生长相关蛋白43(growth-associated protein 43,GAP43)]及脑源性神经营养因子(brain-derived neurotrophic factor,BDNF)/络氨酸激酶受体B(tyrosine kinase receptor B,TrkB)/环磷腺苷效应元件结合蛋白(cAMP-response element-binding protein,CREB)通路相关蛋白的表达。结果与空白组比较,模型组大鼠逃避潜伏期均明显较长,90 s内经过原平台所在区域次数明显减少,PS幅值在0~120 min内均明显增加,光镜下海马DG、CA1、CA3区和突触大体形态结构及电镜下海马CA1、CA3区和突触超微结构均发生改变,大鼠海马区突触相关蛋白SYN、PSD95和GAP43及信号通路相关蛋白BDNF、TrkB和CREB相对含量均明显降低,差异均有统计学意义(P<0.05)。与模型组比较,第8~12次电项针组逃避潜伏期明显缩短,90 s内经过原平台所在区域次数明显增加,PS幅值在0~120 min内均明显降低,海马组织和突触大体形态结构及电镜观察到超微结构均有所改善,大鼠海马区突触相关蛋白SYN、PSD95和GAP43及信号通路相关蛋白BDNF、TrkB和CREB相对含量均明显升高,差异均有统计学意义(P<0.05)。结论电项针疗法能够改善TBI大鼠的学习记忆能力,改善海马区脑组织结构及突触结构和功能,上调突触相关蛋白表达,发挥神经保护作用,且电项针疗法发挥上述作用的机制可能与激活BDNF/TrkB/CREB信号通路有关。

低氧环境对神经可塑性的影响及所致认知功能障碍的研究进展

认知功能包括学习、记忆、注意和反应能力等,而低氧条件容易引起学习记忆能力的损伤。神经元是各种信号传递的重要依托,神经突触是传递各种信号的关键部位,神经可塑性(neuroplasticity)若发生障碍,会影响神经元信息传递的完整性和准确性,从而影响到认知功能。在各种低氧环境下,低氧诱导因子-1(hypoxia-inducible factor 1,HIF-1)、活性氧(reactive oxygen species,ROS)的产生和积累,凋亡相关因子、tau蛋白及β淀粉样蛋白(amyloidβ-protein,Aβ)的异常等,均会对大脑皮质和海马等造成损伤,从而影响神经可塑性,继而引起学习记忆障碍。目前,低氧致人学习记忆功能障碍的机制还不明确。本文主要就低氧致学习记忆功能障碍的发生机制及低氧对神经可塑性影响的研究进展予以综述,以期梳理低氧致学习记忆功能障碍的可能影响因素,并为相关机制的研究提供新的思路。

神经可塑性与脑卒中后运动功能恢复的研究进展

运动功能障碍是脑卒中后最主要的临床症状，严重影响患者日常生活活动能力和生存质量。一直以来，运动疗法和物理治疗是脑卒中后运动功能恢复的金标准，然而，即使采用高强度的康复训练仍有15％-30％的脑卒中患者留有不同程度的残疾。近年来，随着脑损伤后机体的内源性修复机制研究的深入，越来越多的证据表明，神经可塑性改变是脑损伤后运动功能恢复的基础。因此，探寻有效增加神经可塑性的康复手段，结合常规的运动和物理治疗，将更加有助于脑卒中患者运动功能恢复。

实验性大脑皮层梗死后中枢神经系统相关部位的神经可塑性

目的 :探讨实验性大脑皮层梗塞后同侧纹状体、丘脑及对侧脊髓前角的神经结构可塑性。方法 :采用易卒中型肾血管性高血压大鼠制作右侧大脑中动脉皮层支闭塞模型 ,分别于术后第 1周、2周、3周和 4周 ,取鼠脑行免疫组化检查 ,检测大鼠不同时点纹状体、丘脑腹后外侧核及对侧脊髓前角的微管相关蛋白 2 (MAP 2 )、突触生长素(SYN)和生长相关蛋白 (GAP 43)表达的变化。结果 :大脑皮层梗塞后第 1周 ,同侧纹状体、丘脑腹后外侧核和对侧脊髓前角GAP 43阳性信号开始增加 ,第 2周达到高峰 ,之后增加幅度逐渐减弱 ;这些部位SYN阳性信号第 1周较对照组高 ,至第 2周恢复正常 ,第 3周和第 4周逐渐降低 ,且显著低于对照组 ;脑皮层梗塞后第 2周 ,同侧纹状体和丘脑腹后外侧核MAP 2阳性细胞数开始减少 ,至 3周、4周显著低于对照组。结论 :大脑皮层梗死后早期远离梗塞灶的相关神经组织有明显的可塑性 。

参芎滴丸对大鼠脑缺血再灌注后神经可塑性的影响

目的观察参芎滴丸(黄芪、丹参、川芎等的提取物组成)对大脑中动脉闭塞大鼠模型缺血脑组织神经生长相关蛋白43(Growth associated protein-43,GAP-43)、突触素(Synaptophysin,SYN)表达的影响及5-溴脱氧尿嘧啶核苷(Bromode-oxyuridine,BrdU)的标记反应,探讨其促进脑缺血后神经可塑性的机制。方法用线栓法阻断大脑中动脉,建立大鼠局灶性脑缺血再灌注损伤模型,用HE染色及免疫组化方法观察缺血脑组织的病理学变化及GAP-43、SYN的表达及BrdU标记反应情况。结果细胞坏死模型组最为明显,并可见核固缩、碎裂,用药组细胞坏死较模型组轻,假手术组和空白组胞核完整,核仁清晰,胞质淡染,细胞与间质分界清楚。在大鼠缺血损伤后第7天,模型组脑内GAP-43和SYN的表达显著增加,相比模型组,用药组脑内损伤区周围GAP-43及SYN显著增加;模型组脑内损伤区对BrdU的摄取显著增加,与模型组相比,用药组脑内损伤区周围BrdU标记反应显著增加。结论参芎滴丸能够上调脑损伤修复过程中神经元突起生长相关蛋白的表达及内源性神经干细胞的增殖与分化,从而促进缺血损伤后的神经可塑性。

抑郁症海马神经可塑性损伤机制探讨及丹栀逍遥散调控作用的研究进展

抑郁症的发病机制是相关领域的研究热点,目前研究从传统的单胺假说逐渐转向神经可塑性假说,认为抑郁症的发生是由于神经可塑性介导的神经网络对外界刺激产生了适应性的改变。脑源性神经营养因子(BDNF)是神经可塑性的重要调节因子,与抑郁症的发生也有密切关系。而冷休克蛋白对神经可塑性具有一定的保护作用,为抑郁症的发病机理提供了新的研究思路。本文对抑郁症的发生机制进行了新的探讨,并综述了近年有关抑郁症海马神经可塑性损伤机制的研究进展和中医药复方丹栀逍遥散治疗抑郁症的研究进展,为临床有效治疗抑郁症开辟新道路。

柴胡疏肝散调控抑郁症肝郁证模型海马神经可塑性分子机制的研究

目的探索柴胡疏肝散调控抑郁症肝郁证模型海马神经可塑性分子机制。方法 32只雄性SD大鼠随机分为四组:正常对照组、模型组、柴胡疏肝散干预组、氟西汀干预组。通过给予断水、夹尾、45℃环境、4℃冰水游泳、昼夜颠倒、禁食、电击足底、陌生气味等刺激,随机安排到28 d内,每日给予1种刺激,使大鼠不能预料刺激的发生,建立抑郁症肝郁证动物模型,然后进行行为学观察,采用透射电镜分析海马神经元可塑性改变,同时采用Western-blot检测磷酸化环磷腺苷效应元件结合蛋白(Phosphorylated Camp Response Element Binding Protein,p-CREB蛋白)的表达水平。结果糖水消耗试验结果显示模型组糖水消耗量少于正常对照组、柴胡疏肝散干预组和氟西汀干预组的糖水消耗量显著增加;旷场实验结果显示模型组的大鼠活动时间和距离都短于正常对照组,而柴胡疏肝散干预组与氟西汀干预组的大鼠在旷场空间活动时间和距离相比模型组增长;强迫游泳试验结果,模型组与正常对照组相比大鼠的不动状态时间显著增长,即游泳时间和上升次数下降,柴胡疏肝散干预组和氟西汀干预组的游泳不动状态时间大大减短,游泳时间增长。透射电镜扫描海马神经组织,与正常对照组比较,模型组突触数量下降;与模型组比较,柴胡疏肝散干预组和氟西汀干预组突触发生得到改善,海马神经元的突触数量增加。p-CREB蛋白的表达,与正常对照组比较,在模型组海马神经内表达下降;与模型组比较,柴胡疏肝散干预组和氟西汀干预组p-CREB表达增强。结论抑郁症模型动物经过柴胡疏肝散干预后抑郁症行为均显著改善,且柴胡疏肝散很可能通过影响海马神经元的重塑性及p-CREB等相关因子表达,从而达到抗抑郁效果。

针刺王氏“手足十二针”对缺血性脑卒中患者初级运动皮层神经可塑性的影响

目的初步探索针刺王氏"手足十二针"对缺血性脑卒中患者双侧初级运动皮层神经可塑性的影响,以及该影响与本组穴改善运动功能作用间的相关性。方法采用前瞻性随机对照研究类型,将符合纳入标准的20名缺血性脑卒中患者,随机分为治疗组(针刺王氏"手足十二针"组穴+常规康复训练)和对照组(常规康复训练),评价基线期、治疗中期(第4周)及治疗结束(第12周)神经可塑性指标、临床疗效指标及两者之间相关性。神经可塑性指标包括双侧初级运动皮层M1区的静息运动阈值(Resting motor threshold,RMT)、RMT不对称指数、刺激-振幅曲线斜率及斜率不对称指数,临床疗效指标包括患侧的上肢活动研究测试(Action Research Arm Test,ARAT)及Fugl-Meyer上肢评分(Fugl-Meyer Upper Extremity Scale,FMUE)。结果神经可塑性指标方面,第4周和第12周治疗组病灶对侧M1区RMT显著高于对照组(4周:P=0.049,12周:P=0.016),第12周治疗组病灶对侧M1区刺激-振幅曲线斜率显著低于对照组(P=0.021),且第12周治疗组斜率不对称指数显著低于对照组(P=0.048);临床疗效指标方面,第12周治疗组的ARAT评分及FMUE评分均优于对照组(ARAT:P=0.005;FMUE:P=0.012);两者相关性研究发现,病灶对侧M1区的RMT与ARAT评分存在正相关关系(r=0.641,P=0.002),病灶对侧M1区的刺激——振幅曲线斜率与上肢运动功能评分存在显著负相关关系(ARAT:r=-0.763,P<0.001;FMUE:r=-0.525,P=0.017)。结论王氏"手足十二针"可有效降低缺血性脑卒中患者病灶对侧初级运动皮层兴奋性,改善双侧皮层兴奋性失衡状态,且皮层兴奋性下降与临床疗效之间存在显著相关性,由此可认为,对神经可塑性的影响可能是王氏"手足十二针"对卒中患者运动功能改善的潜在作用机制之一。

中药三七对脑缺血再灌注损伤后神经可塑性的影响

目的 :探讨中药三七对局灶性脑缺血后神经再塑和功能恢复的影响。方法 :5 1只Wistar大鼠分为三七组、对照组和假手术组 ,采用线栓法阻断大脑中动脉制作局灶性脑缺血模型 ,缺血 1h后恢复再灌注 ,同时三七组经腹腔注射中药三七。在术后 6h ,1、3和 7d 4个时间点应用免疫组织化学方法检测 3组缺血灶周围皮质区和海马区神经可塑性分子标志物生长相关蛋白GAP 4 3和微管相关蛋白MAP 2表达的变化 ,并于再灌注后 6h评定肢体功能恢复情况。结果 :缺血后大鼠出现左前肢瘫痪 ,三七组恢复情况优于对照组 ;再灌注后 6h ,1、3和 7d时GAP 4 3表达水平逐渐上升 ,三七组高于对照组 (P <0 .0 5 )。缺血再灌注后MAP 2表达水平降低 ,于再灌注 1、3和 7d上升 ,三七组在相应时间点高于对照组 (P <0 .0 5 ) ,但低于假手术组。结论 :局灶性脑缺血后在缺血周围区神经元出现结构重塑 ,中药三七治疗可加速这一过程并促进功能恢复。