康复训练对脑梗死大鼠神经功能及听觉P300认知电位的影响
发表时间:2010-10-29 浏览次数:413次
作者:肖迎春, 刘 楠, 杜厚伟, 陈荣华 作者单位:福建医科大学 附属协和医院神经内科,福州 350001
【摘要】目的 研究康复训练对脑梗死大鼠神经功能及听觉P300认知电位的影响。 方法 选择75只SD大鼠制作脑梗死动物模型,1周后随机分成康复组、制动组和自由组。康复组每天予康复训练,制动组置于网状笼内固定,自由组置于普通笼内饲养。3组分别在造模后1,2,3,4周进行神经功能评估及听觉P300认知电位测试。 结果 康复组在进行康复训练后各项神经功能评估中均优于制动组和自由组,P300认知电位潜伏期缩短,P300波幅增高;自由组较制动组也有所恢复。 结论 康复功能训练可促进脑梗死大鼠神经功能及认知功能的恢复。
【关键词】 事件相关电位 P300 诱发电位 听觉 大鼠 Wistar 疾病模型 动物 认知 脑梗死 康复
近年来,脑血管病的康复日益受到重视。为减少残疾,提高患者的生活质量,神经康复训练在脑血管病康复中的作用也日益为临床医师所重视。研究表明,康复训练可明显改善神经功能[1]。为进一步观察康复功能训练对神经功能恢复的作用,本研究应用脑梗死大鼠模型,探讨康复训练影响其神经功能恢复及认知能力的电生理基础。
1 材料与方法
1.1 动物 健康雄性SD大鼠86只,体质量(250±50)g,12周龄,清洁级,由福建省实验动物中心提供,动物合格证号410116,福建医科大学附属协和医院鼠类实验室(闽实动条准第0119号)内饲养,温度23~25 ℃,湿度60%~70%,12 h光照,自由饮食饮水。
1.2 模型制作 参照小泉线栓法制成大鼠右侧大脑中动脉栓塞脑缺血梗死模型[2]:8%水合氯醛400 mg/kg腹腔注射麻醉后仰卧固定于手术台上,颈部右旁正中切口,分离颈总动脉(CCA)、颈外动脉(ECA)和颈内动脉(ICA)。血管夹结扎ECA远端,在ECA起始处剪一个直径为3 mm的小口,插入直径为0.22 mm的尼龙线(末端涂一层聚胺酯清漆,末端直径<0.25 mm),插入深度距CCA分叉处(18.0±1.0)mm,有轻度阻力感,制成大鼠右侧大脑中动脉闭塞(MCAO)模型。术中用恒温水袋调节体温,保持大鼠肛温37 ℃。动物苏醒后的表现为:提尾时左侧前肢内收屈曲,同侧Horner征,爬行时向左划圈,站立时向左倾倒。1周后具有以上体征者共存活75只,列为研究对象。
1.3 康复训练 采用滚笼训练器、网屏训练器、平衡训练器训练大鼠的抓握、行走和平衡的能力。
1.4 动物分组 75只大鼠随机均分为3组:(1)康复组,每天给予平衡、抓握力、旋转、行走等训练3次,每次10 min,共持续4周;(2)制动组,置于长40 cm、直径6 cm的网状笼内固定,在头端有一容器给予食物和水,四肢和身体处于固定状态;(3)自由组,置于普通笼内饲养,可自由活动。3组分别于造模后1,2,3,4周进行神经功能评定。
1.5 神经功能评定 按Bederson等制定的标准评分并分为4级[3]:0级,未见行为缺陷;1级,前肢屈曲(即提尾悬空实验阳性);2级,侧推抵抗力下降(即侧向推力实验阳性),伴前肢屈曲,无转圈行为;3级,侧推抵抗力下降,伴前肢屈曲,有自发性旋转。
1.6 听觉P300认知电位测试及分析 神经功能评定后,将待测大鼠置于限制笼中,作颅骨电极植埋术。大鼠固定在立体定位仪上,剃除耳后、头顶部毛,乙醇消毒皮肤。用3.3 cm毫针刺入至矢状缝与两外耳道连线交点头皮下,斜向前约0.5 cm接记录电极;分别于双耳乳突部刺入3.3 cm毫针,并连接参考电极;地线接3.3 cm毫针刺入鼠尾根部。记录电极和参考电极阻抗均小于2 kΩ。将限制笼放入自制P300测试箱中,动物头前方箱壁上装有听觉刺激扬声器。双耳通过隔音音罩接受听觉信号。按Yamaguchi等的方法,采用Neuromatic2000型肌电图诱发电位仪的听觉oddball程序进行记录[4]。
1.7 统计学处理 数据以x±s表示,并采用SPSS 10.0统计软件进行统计分析。组间比较采用显著性t检验,以P<0.05为差别有统计学意义。
2 结 果
2.1 Bederson神经功能评定 康复组与制动组2~4周比较,差别均有统计学意义(P<0.01);康复组与自由组比较,神经功能评定结果2周后有差别(P<0.05),4周后有显著性差别(P<0.01);3周后自由组与制动组比较,差别有统计学意义(P<0.05,表1)。
2.2 听觉P300认知电位测试结果 造模1周后3组P300潜伏期及P300波幅差别无统计学意义(P>0.05)。康复组与自由组及制动组比较,2周后(即进行康复训练1周后)P300潜伏期缩短、P300波幅升高,差别有统计学意义(P<0.05);4周后,P300认知电位测试结果差别有极显著性意义(P<0.01)。3周后,自由组与制动组比较,P300认知电位测试结果差别有统计学意义(P<0.05,表2)。表1 Bederson神经功能评定表2 P300认知电位测试结果
3 讨 论
康复训练可通过以下机制促进脑梗死大鼠神经功能的恢复:(1)促进脑梗死大鼠的脑血管生成,改善脑缺血区的血液供应,减少皮质缺血性坏死神经元的数目[5];(2)使邻近的非损伤区发生功能重组,而非损伤区在运动功能恢复上发挥重要作用[6];(3)促进大脑损伤区形成功能环路的重建[7];(4)通过多条途径诱导突触的可塑性变化,导致皮质功能重组,从而改善运动功能。
康复训练不仅可使脑梗死鼠健侧大脑突触界面结构参数发生改变,还可使梗死大鼠海马突触界面曲率和突触后致密物厚度增大以及穿孔性突触的百分率增多,使不同活性区传递功能大大增强,同时海马N甲基D天(门)冬氨酸(NMDA)受体通道开放电导水平、开放时间和开放概率的改变,进一步增强了突触的传递功能,使其反映学习记忆的敏感指标长时程增强电位(LTP)形成速度明显快于对照组[8],从而影响整个脑的场电位P300,影响梗死鼠的学习记忆行为。
神经功能评估可反映脑缺血性损伤的程度,而且与皮质缺血性坏死神经元的数目密切相关[9]。笔者采用Bederson神经功能评估,反映大鼠脑梗死康复训练前后神经行为方面的改变,发现康复组与自由组及制动组比较差别均有统计学意义(P<0.05),尤其与制动组比较,康复训练的作用更为显著,自由组与制动组也有不同程度的差异, 说明了康复训练对脑梗死大鼠神经功能的康复作用。
P300是潜伏期在300 ms左右出现的“晚正向复合波”,能客观地反映大脑对信息的初步认知功能,其改变与大脑的神经电生理活动改变密切相关,如潜伏期延长反映各种脑病所致的认知功能障碍,而波幅下降则表明大脑对信息加工时有效资源动员的程度降低[10]。笔者研究结果显示,自由组及制动组P300潜伏期明显长于康复组,波幅也明显低于康复组,表明康复训练促进脑梗死大鼠学习记忆功能的恢复。
总之,康复训练的作用可能是多种积极因素综合作用的结果,关于这几种因素相互间的影响及各种因素对大鼠神经功能改善贡献的大小还需要进一步的研究。
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