经颅直流电刺激（tDCS）与基于虚拟现实的机器人干预结合对亚急性缺血性中风后偏瘫患者上肢功能的影响：一项随机对照研究

《NEURAL PLASTICITY》：Effect of tDCS Concurrent With VR-Based Robotic Intervention on Hemiplegic Upper Limb Function After Subacute Ischemic Stroke: A Randomized Controlled Study

经颅直流电刺激联合虚拟现实机器人干预可有效改善中风后偏瘫上肢功能，fNIRS显示实验组优势半球运动皮层及对侧前额叶皮层激活增强。

　　
该研究针对脑卒中后偏瘫上肢康复的挑战，提出了一种结合中枢神经调控与周围神经训练的“闭合环”干预模式，并通过随机对照试验验证其效果。研究团队在2021年至2022年间招募了40例处于急性期后的缺血性脑卒中患者，随机分为实验组（tDCS联合VR机器人干预）与对照组（假性tDCS联合VR机器人干预），经过3周共15次干预后，通过功能评估量表和脑血氧监测技术分析疗效机制。

**核心研究背景**
脑卒中后偏瘫上肢功能恢复缓慢，传统康复手段存在局限性。中枢神经调控技术如tDCS可通过调节皮质兴奋性促进神经可塑性，而VR机器人系统通过多模态感官反馈增强运动学习。但单一干预方式效果有限，研究提出协同干预策略，即同时激活中枢与周围神经系统的协同作用，形成“闭合环”机制。该模式的理论基础在于中枢调控（tDCS）通过增强运动皮层兴奋性，为周围干预（VR机器人）创造更有利的神经重塑环境，而VR的感官反馈又能反向促进中枢神经网络的适应性调整。

**干预方案设计**
实验组采用anodal tDCS（2.0mA）刺激患侧M1区域，配合VR机器人系统进行肩肘关节训练。对照组使用相同参数的假性tDCS（30秒升压后降为0mA），并同步进行VR训练。所有患者均接受基础康复治疗（每日30分钟主动/被动训练+职业疗法）。关键设计包括：
1. **tDCS参数标准化**：电极置于10/20 EEG系统中C3/C4（右侧半球）或C5/C6（左侧半球），通过盐水凝胶固定确保稳定性。
2. **VR机器人适配性**：根据Brunnstrom分期调整助力模式（Ⅱ期被动全辅助→Ⅵ期主动独立控制），结合视听触觉多模态反馈增强任务沉浸感。
3. **fNIRS监测方案**：采用NirScan-6000C设备，35通道覆盖双侧M1、S1及前额叶皮层，在肘屈伸任务中监测血氧浓度变化。

**关键研究结果**
1. **功能评估**：
- 实验组FMA-UL评分提升15.00（9.00-21.00），对照组仅4.50（1.25-8.00），组间差异显著（p<0.001）。
- ARAT评分实验组提升12.00（5.00-23.00），对照组4.00（0.50-6.00），p=0.001。
- MBI虽显示组间变化趋势（实验组9.50 vs 对照组9.00），但未达统计学差异（p=0.369），提示ADL改善需更长期观察。

2. **神经机制验证**：
- **患侧M1激活**：实验组血氧浓度增幅0.017±0.049（p=0.025），对照组下降0.012±0.018（p=0.037），提示tDCS有效增强运动皮层兴奋性。
- **健侧前额叶激活**：实验组PFC血氧浓度上升0.003±0.030（p=0.002），对照组下降0.014±0.045（p=0.002），反映中枢-周围协同调控机制。
- **非显著区域**：同侧S1及健侧M1、PFC未显示显著变化，说明干预主要作用于特定功能网络。

**机制解释与临床意义**
研究证实tDCS与VR机器人存在协同效应：
1. **中枢调控**：anodal tDCS通过抑制GABA能神经元活动，增强M1兴奋性（EPSP幅值提升），促进运动神经元突触可塑性。
2. **周围强化**：VR系统通过虚拟场景引导肘关节重复运动（每日5次×20分钟），结合触觉反馈（机械臂振动）强化感觉运动整合。
3. **闭环增强**：tDCS提升的M1兴奋性使患者更易从VR任务中获取运动模式反馈，形成“兴奋性增强→运动学习→反馈强化”的正向循环。

**临床启示与局限性**
1. **优势**：
- 首次通过fNIRS动态监测到tDCS联合VR对M1-PFC功能网络的协同激活，为“闭合环”机制提供影像学证据。
- 实验组FMA-UL提升幅度达46.7%（32.30→48.05），显著优于对照组（14.1%）。
2. **局限**：
- 样本量较小（n=40），且未分层分析不同病程（2-6个月）或病灶位置（皮质/皮层下）的异质性影响。
- MBI改善未达统计差异，可能与评估周期（3周）不足有关，ADL改善通常需要更长期干预。
- fNIRS仅监测肘屈伸动作，未涵盖精细手部功能，可能低估实际临床效果。

**未来研究方向**
1. **扩展评估维度**：增加重复性任务（如握力训练）和日常生活场景模拟（如穿衣训练）的评估。
2. **优化干预参数**：探索不同tDCS电流（1.5-2.5mA）或训练时长（如4周）的剂量效应。
3. **神经机制深化**：结合EEG监测同步记录N1/P3波变化，分析tDCS对运动诱发电位的调制作用。

本研究为脑卒中康复提供了新范式，证实中枢神经调控与周围运动训练的协同效应，但需更大样本和更长期随访验证其普适性。特别是对于慢性期（＞6个月）或合并认知障碍的患者，干预效果可能存在差异，建议后续研究进行分层分析。