非侵入性脑刺激联合功能磁共振成像在脑卒中后运动功能康复中的应用机制研究

为解决脑卒中后运动功能障碍康复机制不明确的问题，研究人员开展rTMS（重复经颅磁刺激）联合rs-fMRI（静息态功能磁共振成像）的干预研究。结果表明，5?Hz高频rTMS通过增强背外侧前额叶皮层（DPC）与运动区（如初级运动皮层PMC）的功能连接（FC），显著提升患者运动功能。该研究为NIBS（非侵入性脑刺激）的神经调控机制提供了影像学证据。

　　

脑卒中作为全球致残率最高的疾病，其运动功能障碍的康复一直是临床难题。传统物理治疗虽有一定效果，但神经调控机制不明确，且个体差异大。近年来，非侵入性脑刺激（NIBS）技术如重复经颅磁刺激（rTMS）展现出潜力，但其如何通过调节脑网络促进功能恢复仍缺乏影像学证据。为此，中国研究人员开展了一项创新性研究，结合5?Hz高频rTMS与静息态功能磁共振成像（rs-fMRI），首次系统揭示了rTMS通过重塑运动网络功能连接（Functional Connectivity, FC）促进康复的机制。

研究团队将170例脑卒中后运动障碍患者随机分为rTMS干预组（n=85）和假刺激对照组（n=85）。干预组在常规康复训练基础上，接受左背外侧前额叶皮层（Dorsolateral Prefrontal Cortex, DPC）靶向的5?Hz高频rTMS，每次30分钟，每周3次，持续30天。通过rs-fMRI评估脑区活动及FC变化，并结合Wolf运动功能测试（WMFT）和Fugl-Meyer评定量表（FMA）量化运动功能改善。

结果显示：

1. 运动功能改善：两组患者运动评分均提升，但rTMS组FMA和WMFT得分显著高于对照组（p<0.05），证实高频rTMS的增效作用。
2. 脑网络重组：rs-fMRI发现rTMS组初级运动皮层（Primary Motor Cortex, PMC）和前中央回（Precentral Gyrus, PCG）的FC值显著提高，且DPC与运动区FC增强，提示靶向调控可激活运动网络。
3. 机制创新：区别于既往仅关注行为学改善的研究，该研究首次证实高频rTMS通过“DPC-运动区”通路增强神经可塑性，为精准康复提供新靶点。

讨论部分指出，DPC作为高级认知调控枢纽，其与运动区的FC增强可能通过自上而下调控促进运动执行。而PMC与PCG的局部活动优化，则体现了rTMS对皮质脊髓通路的直接激活。这种“双通路”机制为解释NIBS的远期疗效（如持续6个月的改善）提供了依据。

该研究的突破性在于：

1. 方法学创新：首次将rs-fMRI动态监测融入rTMS疗效评估，实现“干预-影像-行为”三维验证；
2. 临床价值：明确5?Hz为最优频率，DPC为关键靶点，为个体化治疗方案制定提供循证依据；
3. 理论意义：提出“网络重组”假说，推动脑卒中康复从经验性治疗向精准神经调控转变。

论文发表于《Journal of Neuroscience Methods》，其成果不仅为rTMS的临床应用奠定理论基础，更开创了多模态神经影像指导康复决策的新范式。未来研究可进一步探索不同卒中亚型（如皮质下梗死）的最佳刺激参数，以及FC变化与长期预后的关联。