腦卒中后“脊髓功能重塑”的設想

摘要：提出腦卒中康復機制的“脊髓功能重塑”設想：認為腦卒中后脊髓節段可能發生功能重塑，脊髓節段做為中樞神經系統低位中樞，會出現形態學和功能的改變，并部分替代了受損部分的腦功能。而康復治療可以調節脊髓的形態學變化和改善其功能。最后提出證實該設想的相應實驗研究方案。

關鍵詞：腦卒中 脊髓 功能重塑

【中圖分類號】R4 【文獻標識碼】A 【文章編號】1008-1879（2012）11-0009-02

腦卒中是我國的常見病、多發病，其發病率、死亡率和致殘率均很高。盡管腦卒中的死亡率隨著早期診斷和治療技術包括藥物治療和手術治療等的不斷提高而顯著降低，但其致殘率仍然很高。而在臨床上，康復技術對腦卒中恢復期治療有著顯著的療效。但腦卒中的康復機制目前仍未完全明確。

目前認為腦卒中的康復機制主要為神經系統重塑理論。因腦卒中的損傷部位在腦，因此目前學術界對腦卒中康復機制的研究也主要集中在高位中樞（腦）。而對恢復期腦卒中的臨床藥物治療也主要采用改善腦循環、營養腦神經的藥物。但是，大量的臨床觀察卻發現：對于恢復期腦卒中患者單純使用改善腦循環、營養腦神經的藥物可以改善認知功能障礙，卻對患者癱瘓肢體功能的恢復療效較差；而康復訓練（如運動療法、作業療法）后，卻能很好的促進患者癱瘓肢體功能的恢復。

如果腦卒中恢復期的康復機制主要發生在大腦，那為什么我們用了大量改善腦循環、營養腦神經的藥物對肢體功能的恢復療效卻較差？會不會有這么一種可能性：即康復訓練與藥物的作用機制其實并不完全相同。

我們知道：人體中運動傳導通路中支配四肢骨骼肌運動的主要是皮質脊髓束。皮質脊髓束由大腦的錐體細胞軸突集中而成，下行至延髓錐體，在錐體下端，形成錐體交叉。交叉后的纖維最終終止于脊髓前角細胞，最后支配軀干及四肢骨骼肌的運動^[1]。當腦卒中后，腦功能受損，脊髓功能亦受到抑制，從而使肢體產生癱瘓。因此，腦卒中后，腦、脊髓功能恢復對肢體運動功能恢復有重要作用。

1994年，日本鈴木俊明^[2]發現腦卒中偏癱患者的癱瘓肢體的F波比非癱瘓肢體其出現率、振幅F/M比明顯增高，并受肌張力、腱反射高低及運功功能分級影響。之后，李氏^[3]發現實驗性大鼠內囊出血后癱瘓肢體腓腸肌F波的波幅顯著升高，F波潛伏期明顯縮短。藺氏^[4]發現BrunnstromⅠ—Ⅱ級患者患側肢體正中神經的F波參數較正常對照組明顯降低，Brunnstrom Ⅲ—Ⅳ級患者患側肢體正中神經的F波參數較正常對照組明顯增高，Brunnstrom Ⅴ—Ⅵ級患者患側肢體正中神經的F波參數高于正常對照組，其中動態情況下增高明顯。而F波是末梢神經接受最大電刺激，從肌肉誘發出來的后期合成活動電位之一，是脊髓運動神經元突觸后電位的反映，對F波的研究已經被作為衡量脊髓運動神經元興奮性的一種手段^[5]，因此F波的變化，提示腦卒中后脊髓前角細胞發生功能改變。而蔣氏^[6]則發現大鼠內囊出血后1周，脊髓灰質前角縫隙連接蛋白Cx32顯著升高，神經元間縫隙連接的增加將導致神經元間同步化放電，引起脊髓運動神經元池活動強化，導致脊髓前角神經元對所支配肌肉的沖動增加。

由此可見，腦卒中后除了腦功能發生功能重塑外，脊髓在此期也很可能出現了功能重塑。脊髓節段由于功能重塑，很可能出現了形態學及功能的變化。由于功能是以形態學改變為基礎的，故這種變化很可能表現為：如前后角細胞神經元增多，興奮性改變；神經遞質增多；神經信號通路改變等一系列變化。

我們猜想，雖然腦功能受損后，下傳的神經沖動減弱，但功能重塑后的脊髓能增強這種減弱的神經沖動，使原本減弱的神經沖動信號能在脊髓節段被放大，從而促進肢體恢復運動。即脊髓做為中樞神經系統低位中樞，部分替代了受損部分的腦功能，對身體骨骼肌加強了支配。

而如果脊髓功能在此期出現過度的形態學增長及功能由低下轉為亢進，則會引起對所支配肌肉的沖動過度增加，使癱瘓肢體由弛緩性癱瘓轉為痙攣性癱瘓。

而康復訓練與藥物在康復機制在可能存在的最大區別就在于：藥物只是單純改善腦功能，而康復訓練則同時對腦及脊髓產生了重要作用。康復訓練通過不斷地刺激肢體，各種感覺輸入通過感覺傳導通路必須經過脊髓，而后傳入腦，這個過程中不斷刺激脊髓的功能重塑；而部分利用牽張反射設計的訓練，由于牽張反射是脊髓固有反射，則更有可能直接刺激脊髓的功能重塑。康復技術很可能發揮的機制是起到促進脊髓形態學及功能的恢復，抑制過度的形態學增長及亢進的功能，即起到調節的作用。

例如劉氏^[7]發現不同強度耐力訓練對大鼠脊髓前角細胞線粒體超微結構有不同影響。

為了驗證該設想的合理性，我們可以做以下的實驗研究：目前國內研究發現，腦源性神經營養因子（BDNF）在正常大鼠腦組織內很少表達。在大鼠腦梗死后1d時梗死灶周圍BDNF陽性神經元均明顯增多；3d時有更多BDNF陽性神經元表達；隨時間延長，BDNF陽性神經元減少，在7d時梗死灶周圍僅有少量BDNF陽性神經元；10～14d時梗死灶周圍偶見BDNF陽性神經元^[8]。

而我們則可以選擇觀察腦卒中大鼠模型（MCAO）不同康復時期（如造模后第1天、第10天、第20天、第30天、第60天、第90天）脊髓前角細胞BDNF表達的變化，如果大鼠在康復中后期前角細胞BDNF出現明顯增多，甚至過度增多，說明脊髓出現形態學重塑，那就能較好支持設想。然后我們對MCAO大鼠進行康復訓練治療（如網屏訓練、轉棒上轉動訓練及平衡木訓練等），觀察康復技術是否能調節BDNF的增長。

如果“脊髓功能重塑”設想能成立，那么提示我們在臨床治療上，除應用改善腦功能的藥物及康復治療外，還應加用促進“脊髓功能重塑”的藥物，并針對脊髓加強康復治療。

“脊髓功能重塑”只是筆者的設想，尚需更多的實驗研究以證實。我們提出該設想是希望能為研究腦卒中康復機制提供新思路，并為臨床康復治療提供更大的幫助。

參考文獻

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