余果,孫倩倩,肖陽,張慧田,何曉闊,2
腦卒中后認(rèn)知功能障礙(post-stroke cognitive impairment, PSCI) 是腦卒中患者的常見癥狀和后遺癥。我國流行病學(xué)研究顯示,PSCI 的平均發(fā)病率為55.9%,其中約1/3 會發(fā)展為卒中后癡呆。PSCI 使患者不能有效地進(jìn)行有意識的學(xué)習(xí)及運(yùn)動訓(xùn)練,嚴(yán)重影響其運(yùn)動功能的恢復(fù)、自我照顧及社區(qū)活動的參與,從而導(dǎo)致患者生存質(zhì)量低下,給社會和家庭帶來巨大的負(fù)擔(dān)[1-2]。
研究表明,增強(qiáng)可塑性的康復(fù)治療可以改善PSCI 患者的記憶能力[3]。經(jīng)顱直流電刺激(transcranial direct current stimulation,tDCS)作為一種非侵入性腦部刺激技術(shù),能夠通過微弱電流增強(qiáng)或抑制皮層興奮性,調(diào)節(jié)大腦皮質(zhì)可塑性[4]。有研究表明,給予tDCS 預(yù)刺激可以提高皮層興奮性,增強(qiáng)可塑性,從而改善認(rèn)知功能[5]。此外,目前對認(rèn)知障礙的評定主要依靠各種評定量表,其評定結(jié)果主觀性強(qiáng)缺乏客觀的評定數(shù)據(jù),從而影響并降低了認(rèn)知障礙療效評定的可信度,不利于腦卒中患者認(rèn)知障礙的神經(jīng)生理機(jī)制的探索。本研究擬結(jié)合P300 事件相關(guān)電位研究tDCS預(yù)刺激聯(lián)合常規(guī)認(rèn)知康復(fù)訓(xùn)練對腦卒中患者認(rèn)知功能康復(fù)的療效,為tDCS 在改善腦卒中患者認(rèn)知功能方面的臨床應(yīng)用提供證據(jù)支持。
1.1 一般資料 選取十堰市太和醫(yī)院2017年7月1日~2018年10月31日期間符合納入標(biāo)準(zhǔn)的PSCI 患者76 例,納入標(biāo)準(zhǔn):符合腦卒中診斷治療指南標(biāo)準(zhǔn)[6];年齡在40~75 歲;病情穩(wěn)定,格拉斯哥昏迷量表評分為15 分;蒙特利爾認(rèn)知評估量表評分<26 分,存在認(rèn)知功能障礙,且認(rèn)知功能障礙發(fā)生在腦卒中之后,并排除其他病因;發(fā)病時間在2 周~6 個月內(nèi);文化程度為小學(xué)及以上;患者本人簽署或由其直系親屬代簽知情同意書。排除標(biāo)準(zhǔn):存在嚴(yán)重視力障礙、聽力障礙、精神障礙等影響認(rèn)知檢查者;發(fā)病前有明顯智力減退、癡呆病史;生命體征不穩(wěn)定,合并嚴(yán)重的心臟疾病,肝、腎功能衰竭,惡性腫瘤,消化道出血等疾病影響認(rèn)知評定的患者;存在嚴(yán)重的半側(cè)空間忽略癥患者;存在完全性失語、或其他失語癥如感覺性失語,不能配合治療與檢測的患者;患者不愿意配合的。使用隨機(jī)數(shù)字表法將76 例患者分為觀察組和對照組各38例,入選患者全部為右利手,2 組患者一般資料比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,見表1。
1.2 方法 2 組患者均進(jìn)行常規(guī)藥物治療及康復(fù)訓(xùn)練:藥物治療包括神經(jīng)內(nèi)科常規(guī)用藥,控制血壓、改善腦循環(huán)及改善認(rèn)知功能(鹽酸多奈哌齊口服,一次5mg~10mg,每晚睡前服用);常規(guī)康復(fù)訓(xùn)練包括物理因子療法(根據(jù)患者病情需要,選用神經(jīng)肌肉電刺激療法、肌電生物反饋等)、運(yùn)動療法(關(guān)節(jié)活動訓(xùn)練、肌力訓(xùn)練、平衡訓(xùn)練、站立訓(xùn)練、步行訓(xùn)練等)、作業(yè)療法(衣、食、住、行等日常生活基礎(chǔ)動作等訓(xùn)練)、針灸、康復(fù)工程(包括各種矯形器的選擇、使用等)。觀察組先給予tDCS 治療,再進(jìn)行認(rèn)知訓(xùn)練;對照組先進(jìn)行認(rèn)知訓(xùn)練,再給予tDCS 治療。①tDCS 治療:采用四川省智能電子實(shí)業(yè)有限公司研制的IS300 型雙通路經(jīng)顱直流電刺激儀,具體方法如下[7]:刺激電極采用5cm×7cm 等滲鹽水明膠海綿電極,陽極置于左側(cè)前額葉背外側(cè)皮層區(qū),陰極置于對側(cè)眶上緣,刺激強(qiáng)度1mA,20 min/次,1 次/d,每周5 次,持續(xù)4 周。②認(rèn)知訓(xùn)練:由治療師利用日常生活用品根據(jù)患者的認(rèn)知情況,從定向、視知覺、空間知覺、動作運(yùn)用、視運(yùn)動組織、思維動作等方面進(jìn)行訓(xùn)練。每次治療時間為30min,1 次/d,每周5 次,共訓(xùn)練4 周。
1.3 評定標(biāo)準(zhǔn) 治療前后對2 組患者進(jìn)行以下評定:①蒙特利爾認(rèn)知評估量表(montreal cognitive assessment, MoCA):包括視空間執(zhí)行能力、命名、記憶、注意、語言流暢、抽象思維、延遲記憶、定向力8 個方面的認(rèn)知評估,限制在10 min 內(nèi)完成,共計(jì)30 分,校正受教育程度的偏倚后得分26 分及以上為正常。②改良Barthel 指數(shù)(modified Barthel index, MBI)[9]:滿分100分,分?jǐn)?shù)越高,日常生活活動能力越好。③聽覺相關(guān)電位P300 潛伏期、波幅的變化:事件相關(guān)電位P300 是神經(jīng)中樞在感受信息刺激過程中產(chǎn)生的生物電活動,可以早期反映患者對概念性的知識,如言語抽象、概括、理解能力、語義記憶、長時記憶等方面的認(rèn)知功能。一般將其作為研究某些疾病早期認(rèn)知功能損害的指標(biāo)之一,其敏感性和客觀性較好[8]。我們使用的是聽覺刺激序列(oddball paradigm, OB):通過耳機(jī)同步給高調(diào)、低調(diào)純音,低概率音作為靶刺激,誘發(fā)P300。通常靶刺激概率為10%~30%,非靶概率70%~90%,刺激間隔多采用1.5~2s,刺激持續(xù)時間通常為40~80ms,反應(yīng)方式為靶信號出現(xiàn)按鍵反應(yīng),同時可根據(jù)按鍵反應(yīng)正確率判斷患者注意力。P300潛伏期越長、波幅越低表示對外界刺激的辨認(rèn)度越差,認(rèn)知功能障礙程度越深。
1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 應(yīng)用SPSS 21.0 統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行分析,計(jì)量資料以±s表示,組內(nèi)均數(shù)比較采用配對樣本t 檢驗(yàn),組間均數(shù)比較采用單因素方差分析,以P<0.05 為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
2.1 治療前后MoCA 及MBI 評分比較 治療前,2組MoCA 及MBI 評分比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。治療4 周后,2 組較治療前的MoCA 及MBI 評均明顯提高(均P<0.05),且觀察組2 項(xiàng)評分均高于對照組(均P<0.05),見表2。
表1 2 組患者一般資料比較
表2 2 組治療前后MoCA 及MBI 評分比較 分,±s
表2 2 組治療前后MoCA 及MBI 評分比較 分,±s
與治療前比較,aP<0.05;與對照組比較,bP<0.05
組別觀察組(n=38)對照組(n=38)MBI 24.34±9.91 50.15±15.12ab 19.97±8.05 45.21±11.23a時間治療前治療后治療前治療后MoCA 18.97±1.95 26.21±1.23ab 18.34±2.48 22.95±2.42a
2.2 治療前后P300 潛伏期、波幅的比較 治療前,2組P300 潛伏期及波幅比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。治療4 周后,2 組較治療前的P300 潛伏期均明顯縮短(均P<0.05),波幅均明顯增加(均P<0.05),且觀察組2項(xiàng)指標(biāo)均更優(yōu)于對照組(均P<0.05),見表3。
表3 2 組患者治療前后P300 潛伏期、波幅的比較±s
表3 2 組患者治療前后P300 潛伏期、波幅的比較±s
與治療前比較,aP<0.05;與對照組比較,bP<0.05
組別觀察組(n=38)對照組(n=38)波幅(uV)11.55±1.41 15.36±2.40ab 11.60±1.52 12.12±1.58a時間治療前治療后治療前治療后P300 潛伏期(ms)314.69±7.27 295.82±9.47ab 316.54±11.59 303.38±7.05a
PSCI 患者存在注意力分散或集中范圍下降,記憶力、空間結(jié)構(gòu)、執(zhí)行功能障礙及行為情緒和人格的變化等各種功能異常。目前針對腦卒中后認(rèn)知障礙的診斷和評價(jià)方法主要是依靠臨床檢查結(jié)合相關(guān)神經(jīng)心理學(xué)測試。近幾十年來已發(fā)展了一系列標(biāo)準(zhǔn)化認(rèn)知障礙評定量表:如簡易精神狀態(tài)評定量表[10],洛文斯頓作業(yè)療法認(rèn)知評定成套測驗(yàn)[11],以及Nasreddine等[12]設(shè)計(jì)的MoCA 量表在臨床上較常用。目前針對認(rèn)知障礙的評定常根據(jù)臨床或研究目的采用上述不同的量表或量表組合,主觀性太強(qiáng),缺乏客觀的神經(jīng)電生理學(xué)及影像學(xué)檢查作為評估工具,這影響并降低了認(rèn)知障礙療效評定的可信度。
事件相關(guān)電位是一種特殊的腦誘發(fā)電位,反映了認(rèn)知過程中大腦的神經(jīng)電生理的變化,其中研究、應(yīng)用最廣泛的就是P300 電位,與多層次的復(fù)雜認(rèn)知活動密切相關(guān)。P300 潛伏期代表大腦應(yīng)對刺激時神經(jīng)傳導(dǎo)的速度,P300 波幅反映的是大腦在進(jìn)行信息加工過程中腦區(qū)的激活程度[13-14]。Dejanovic 等[15]研究發(fā)現(xiàn)腦梗死灶出現(xiàn),P300 潛伏期增加、波幅降低,同時P300潛伏期可作為卒中后認(rèn)知功能恢復(fù)的客觀指標(biāo)。韓晶等[16]將MMSE 評分、MoCA 量表與P300 電位聯(lián)合應(yīng)用發(fā)現(xiàn)可以較好評價(jià)卒中患者的認(rèn)知功能障礙程度,P300 可先于MoCA 量表檢測出患者認(rèn)知功能的改變。
tDCS 作為一種康復(fù)治療技術(shù)用于改善PSCI,仍需要大樣本的臨床隨機(jī)對照研究來證明其有效性[17];宋為群團(tuán)隊(duì)研究認(rèn)為tDCS 對各腦區(qū)的調(diào)節(jié)作用尚不完全一致[1],可能與皮層興奮性、突觸可塑性的改變相關(guān),但需要在同一任務(wù)下比較不同刺激參數(shù)對結(jié)果的影響,從而確定不同障礙的治療方法。
為更客觀地觀察tDCS 預(yù)刺激聯(lián)合認(rèn)知訓(xùn)練方案與先給予認(rèn)知訓(xùn)練后進(jìn)行tDCS 刺激方案對PSCI 患者認(rèn)知功能的影響,并探索腦卒中患者認(rèn)知障礙的神經(jīng)生理機(jī)制,本研究創(chuàng)造性的將MoCA 評估量表與P300 事件相關(guān)電位相結(jié)合,通過神經(jīng)心理學(xué)量表及客觀電生理指標(biāo)聯(lián)合檢測,結(jié)果顯示治療4 周后,tDCS預(yù)刺激組患者M(jìn)oCA 評分、事件相關(guān)電位P300 潛伏期、波幅、MBI 評分均較治療前明顯改善且優(yōu)于對照組,提示tDCS 預(yù)刺激后給予認(rèn)知訓(xùn)練方案能有效降低P300 潛伏期,提高患者對靶刺激的反應(yīng)速度;此外還可以在一定程度上提高患者的日常生活活動能力,且效果優(yōu)于先認(rèn)知訓(xùn)練后tDCS 刺激方案。
腦卒中后中樞神經(jīng)系統(tǒng)具有可塑性,認(rèn)知功能訓(xùn)練是提高神經(jīng)興奮性,促進(jìn)受損區(qū)域功能重建,構(gòu)建新的神經(jīng)環(huán)路,對中樞神經(jīng)突觸進(jìn)行重塑的過程[18]。依據(jù)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型突觸可塑性理論,可塑性的誘導(dǎo)閾值并不是不變的,前一行為導(dǎo)致神經(jīng)系統(tǒng)興奮性的變化會對后一個行為的效應(yīng)產(chǎn)生增強(qiáng)或抑制。隨著神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的功能狀態(tài)發(fā)生變化,這種突觸可塑性的閾值發(fā)生動態(tài)變化的現(xiàn)象被稱為再可塑性[19]。可塑性在突觸上的表現(xiàn)主要是長時程增強(qiáng)(long term potentiaon,LTP)和長時程抑制(long term depression, LTD),外界干預(yù)導(dǎo)致突觸傳遞LTP/LTD 樣改變[20]。
再可塑性調(diào)節(jié)可以一定程度增加神經(jīng)細(xì)胞的興奮性,使神經(jīng)突觸處于一種更易發(fā)生改變的狀態(tài)之中,從而更易獲得學(xué)習(xí)能力。當(dāng)中樞神經(jīng)進(jìn)入到這種再可塑性調(diào)節(jié)所產(chǎn)生的興奮狀態(tài)之后,患者在學(xué)習(xí)隨后到的任務(wù)時具有優(yōu)勢,說明再可塑性對后續(xù)學(xué)習(xí)能力的調(diào)節(jié)作用可以持續(xù)存在[21]。有充分的證據(jù)表明,tDCS 最少能在在短時間內(nèi)(<1h)在中樞神經(jīng)引起類似的LTP/LTD 樣可塑性的變化,一般認(rèn)為tDCS 陽極刺激可以增強(qiáng)中樞神經(jīng)細(xì)胞的興奮性,降低可塑性的閾值,可以增強(qiáng)后續(xù)學(xué)習(xí)訓(xùn)練進(jìn)行神經(jīng)突觸重塑的效果[22]。研究發(fā)現(xiàn)tDCS 通過刺激背外側(cè)可以提高患者的工作記憶[23],Jo 等[24]也證明了tDCS 刺激左前額葉背外側(cè)皮層與工作記憶表現(xiàn)增強(qiáng)相關(guān)。這可能與tDCS 可以通過刺激大腦皮質(zhì)神經(jīng)功能,激活潛在的神經(jīng)通路的機(jī)制有關(guān),興奮或抑制局部神經(jīng)元并與其他部位腦組織發(fā)生聯(lián)系,有利于再學(xué)習(xí)能力的改善,從而提高認(rèn)知功能[25]。
tDCS 作為安全、無創(chuàng)式治療手段,更容易被患者接受,具有良好的應(yīng)用前景。但還需進(jìn)一步研究檢查聯(lián)合使用下的長期影響;此外,tDCS 對于各腦區(qū)的作用機(jī)制尚不一致,不同刺激強(qiáng)度、時間、頻率作用仍有爭議,需進(jìn)一步研究以確定不同障礙的治療方法。