经颅磁刺激、经颅电刺激训练认知注意力的利弊与机制.doc

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1、.经颅磁刺激、经颅电刺激训练认知注意力的利弊与机制目前，无创性的经颅刺激技术由于其在脑部功能研究及治疗方面的有效性、无创性、易操作、价格低廉等优势正在受到广泛的关注和深入的研究。经颅磁刺激(transcranialmagneticstimulation，TMS)与经颅直流电刺激(transcranialdirectcurrentstimulation，tDCS)就是其中较为典型的两种方法，TMS、tDCS作为有效的脑功能调节技术，具有可逆性改变神经电导率的能力，且不对神经组织造成损伤，即具有安全的神经

2、调节能力。注意力障碍虽只是认知障碍的一个方面，但患者若有注意力障碍时，常表现为注意力涣散，不能将其长时间地保持在某项康复训练上。因此，注意力障碍的康复是认知康复的基础，只有改善注意障碍，记忆、学习、执行等其他认知障碍的康复才能有效进行，使大脑更多地接受外界信息量，避免认知障碍加重，产生恶性循环。TMS、tDCS两者各有其优势，但是临床上如何合理地选择和有效利用这两种方法训练认知注意力，尚需要对其从各个方面进行了解和考量。1．基本原理1．1TMSTMS刺激装置包括电容器和感应器两个主要部分。电容器储存大

3、量的电荷，在极短时间内放电，使感应器的感应线圈产生磁场，并在脑内产生反向感生电流。皮层内的电流可以激活大的锥体神经元，引起轴突内的微观变化，并进一步引起电生理和功能的变化。其最终既可引起短暂脑功能的兴奋或抑制，也可以产生长时程的皮层可塑性改变。TMS的刺激线圈有多种。大的圆线圈穿透性较强，但产生的效应不够局限；而小型的“8”字线圈空间局限性较好，例如刺激运动皮层的空间分辨率可以达到0.5～1.0cm，而它的穿透性较弱，只能达到脑内3cm[1]。TMS有3种主要刺激模式：单脉冲TMS(sTMS)、双脉冲

4、TMS(pTMS，或double．coilTMS)以及重复性TMS(rTMS)。3种刺激模式分别与不同的生理基础及脑内机制相关。sTMS产生的弱电流场可以引起皮层的去极化；pTMS中第1个刺激引起神经元的活化后，可以降低神经元对下一个刺激的反应阈；rTMS中的慢刺激模式趋向于引起皮层的抑制，快刺激模式则引起兴奋[2，3]。由于TMS会引起头痛、颈痛等反应，因此很难设置有效的伪刺激（sham）对照[4]。不过，尽管TMS已经取得了较好的临床效果，但是TMS在作用精度及对照设置方面仍然存在限制。1．2tD

5、CStDCS是一种非侵入性的，利用恒定、低强度直流电(1～2mA)调节大脑皮层神经元活动的技术。tDCS有两个不同的电极及其供电电池设备，外加一个控制软件设置刺激类型的输出。刺激方式包括3种，即阳极刺激、阴极刺激和伪刺激。阳极刺激通常能增强刺激部位神经元的兴奋性，阴极刺激则降低刺激部位神经元的兴奋性。伪刺激多是作为一种对照刺激[2，3]。神经生理实验证明，神经元通过放电频率改变对静态电场(直流电)起反应。因此当tDCS的正极或阳极靠近神经元胞体或树突时，神经元自发放电增加；而电场方向颠倒时神经元放电减

6、少。与TMS结果不同的是，tDCS影响的只是已经处于活动状态的神经元，不会使处于休眠状态的神经元放电[5-6]。另外，tDCS刺激足够时间后停止刺激，此效应会持续长达1h。tDCS也不同于其他作用于大脑和神经的传统电刺激技术，它不会导致神经元细胞自发放电，也不会产生离散效应(如与传统刺激技术相关的肌肉抽搐)。2．安全性和操作要领..2．1ITMS国际经颅磁刺激学会(InternationalSocietyofTran．scranialMagneticStimulation．ISTS)有关于TMs安全性

7、和技术要领的大量规范。从总体的调查来看，sTMS比较安全，rTMS研究中报道的副反应略多，一过性头痛是rTMS治疗最常见的不良反应，一般为暂时的可逆的，不需特殊处理。癫痫发作是最严重的副反应，当刺激频率高于20Hz时容易诱发。故在选择治疗患者时需排除具有癫痫、脑电图出现癫痫波以及正在服用三环类抗抑郁剂、氯氮平等能够降低癫痫阈值药物的患者。然而，低于lHz的刺激频率则有可能改善癫痫发作。此外，还有可能出现刺激部位的灼痛、肌肉抽动、不自主运动等。此外，除了要警惕正常被试发生惊厥外，还要注意TMS对被试或患

8、者认知和情绪健康的可能影响。孕妇应该慎用TMS，患有神经类疾病如癫痫，由于手术等原因脑内有永久性的夹子或起搏器的患者，则应该慎重使用TMS。关于每种类型(sTMS、pTMS／dTMS和rTMS)安全性的详细调查报告已经发表。最新的操作指南可以参考一些综述[7-9]。2．2tDCSNitsche等通过MRI的T1加权成像和弥散加权成像，观察受试者在公认的安全模式下tDCS刺激30min和1h后大脑是否有病变，结果发现，大脑并没有出现组织水肿、血脑屏障失衡、