非严重烧伤亚急性期患者的感觉运动神经可塑性改变

Altered sensorimotor neuroplasticity in subacute patients with non-severe burn injury

作者信息Grant Rowe, Mark Fear, Dale W Edgar, Aleksandra Miljevic, Tyler Osborne, Natalie Morellini, Merrilee Needham, Ann-Maree Vallence, Fiona Wood
PMID42825305
发布时间2026-04-30
DOI10.1093/burnst/tkag034

实验完整度

高

纵向患者队列(n=34)结合TMS神经生理测量、PAS诱导神经可塑性及Purdue Pegboard运动功能验证,包含功能与机制验证。

主要模型

34名非严重烧伤亚急性期患者 伤后约3-12周纵向随访队列

重点核对

队列:34例非严重烧伤患者(TBSA <20%),16名女性,年龄46.0 ± 14.0岁,评估时间伤后4-124天。 TMS参数:RMT定义为5次连续试验中至少3次引出MEP ≥50 μV的最低刺激强度;SI1mV定义为10次单脉冲TMS产生平均峰峰值约1 mV MEP所需的刺激强度。 SICI协议:条件刺激80% RMT,测试刺激SI1mV,刺激间间隔3 ms。 LICI协议:条件刺激和测试刺激均为SI1mV,刺激间间隔100 ms。 PAS协议:外周神经刺激强度为感觉知觉阈值的3倍,TMS在神经刺激后25 ms施加于对侧M1,225对配对刺激,频率0.25 Hz,持续15分钟。 运动表现:Purdue Pegboard测试,单侧优势手/非优势手每次30秒,简单双侧30秒,组装60秒。

摘要

背景:烧伤会影响中枢神经系统,有证据表明其会诱导与运动功能障碍相关的皮层兴奋性改变。本研究调查了烧伤后亚急性期运动皮层的神经可塑性标志物和运动表现。方法:34名非严重烧伤患者(总烧伤面积:1.0 ± 2.0%;16名女性;年龄:46.0 ± 14.0岁)参与了一项纵向研究,评估时间范围为伤后约1至约17周。使用经颅磁刺激评估运动皮层兴奋性以及短时程和长时程皮层内抑制(SICI;LICI),在应用配对关联刺激(PAS)诱导神经可塑性之前和之后进行。使用Purdue Pegboard评估运动表现。结果:患者从伤后约3周至约6周双侧运动表现得到改善。PAS未引起净运动皮层兴奋性或SICI的任何变化,但增加了LICI,在伤后约6周时增加最大。调整模型显示,PAS诱导的LICI增加越大,双侧运动表现越好,表明PAS诱导的初级运动皮层长时程抑制回路神经可塑性与烧伤后运动功能之间存在关联。结论:这些数据为测试在烧伤后亚急性期靶向抑制网络是否能增强或加速功能恢复提供了神经生理学基础。

实验结论

提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。

研究问题
研究旨在探究非严重烧伤亚急性期(约3-12周)患者的运动表现、PAS诱导的神经可塑性以及运动皮层内抑制的变化。
核心机制
PAS诱导的GABAB介导的LICI增加与更好的双侧运动表现相关,提示长时程抑制回路神经可塑性可能参与烧伤后运动功能恢复。
主要证据
34名亚急性烧伤患者的纵向队列中,TMS测量显示PAS增加了LICI(伤后约6周最大),且PAS诱导的LICI增加与Purdue Pegboard简单双侧任务表现呈负相关(伤后44天显著)。
研究意义
研究结果为测试在烧伤后亚急性期靶向抑制网络(如非侵入性脑刺激调节LICI回路)能否增强或加速功能恢复提供了神经生理学基础。

研究路径

按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。

1

亚急性烧伤患者队列建立与纵向评估

建立非严重烧伤亚急性期患者队列并纵向追踪运动功能与神经生理变化。

招募34名非严重烧伤患者,在伤后约3、6、12周进行三次评估,每次约2.5小时,包括神经生理测试、运动感觉功能评估及问卷。

2

运动皮层兴奋性与皮层内抑制的基线测量

评估烧伤亚急性期基线运动皮层兴奋性、SICI和LICI的变化。

使用单脉冲和配对脉冲TMS测量MEP振幅、SICI和LICI,在PAS前(PRE)进行。

3

配对关联刺激(PAS)诱导神经可塑性

通过PAS诱导LTP样神经可塑性,评估烧伤亚急性期运动皮层可塑性反应。

对最受影响侧正中神经进行电刺激,25 ms后对侧M1施加单脉冲TMS,共225对配对刺激。

4

PAS后运动皮层兴奋性与皮层内抑制的即时和延迟测量

评估PAS后运动皮层兴奋性和皮层内抑制的即时变化。

在PAS前、PAS后0、15、30分钟测量单脉冲MEP振幅、SICI和LICI。

5

Purdue Pegboard运动表现评估

评估烧伤亚急性期患者的手部运动功能。

使用Purdue Pegboard进行四个子测试:优势手单侧、非优势手单侧、简单双侧、双侧组装。

研究方法

按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。

产品清单

实验环节名称品牌货号
MagStim 2002刺激器MagStim--
MagStim BiStim模块MagStim--
CED 1902放大器Cambridge Electronic Design--
CED 1401数据采集系统Cambridge Electronic Design--
Digitimer DS7直流刺激器Digitimer--
Purdue PegboardLafayette Instrument--
Signal软件CED--
REDCap电子数据库----

关键环节

汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。

环节核对要点
受试者纳入与评估时间
烧伤面积TBSA <20%,年龄≥18岁,伤后≤8周入组,评估时间点约伤后3、6、12周;样本量34例。
阅读提示:Methods中Participants小节及Results中Data were collected at three timepoints段落。
TMS刺激参数
RMT和SI1mV的确定方法,SICI(CS 80% RMT,ISI 3 ms)和LICI(CS和TS均为SI1mV,ISI 100 ms)参数。
阅读提示:Methods中Transcranial magnetic stimulation和Intracortical inhibition小节。
PAS协议参数
外周刺激强度(3倍感觉知觉阈值),TMS在神经刺激后25 ms,225对刺激,0.25 Hz,15分钟;LED注意力引导。
阅读提示:Methods中Paired associative stimulation小节。
运动功能评估
Purdue Pegboard四个子测试的评分规则和时间限制(单侧30秒,双侧30秒,组装60秒)。
阅读提示:Methods中Motor function: Purdue Pegboard小节。
数据分析与统计
线性混合效应模型和广义线性混合模型的使用,自然立方样条(自由度=3),分析锚点23、44、82天,Holm校正。
阅读提示:Methods中Data processing and statistical analysis小节。