探索脑刺激如何矫正中风损伤的视觉
脑刺激与视觉训练的协同作用可能帮助中风后偏盲患者重新协调神经传递。
一项突破性脑刺激技术能更快速精准地重连脑部通信网络,改善中风后偏盲患者的视觉恢复。
该发现由瑞士洛桑联邦理工学院科学家完成,发表于《Brain》期刊。全球数千名中风患者面临偏盲问题,严重影响日常活动(如阅读、行走和驾驶)。目前尚无特定疗法能恢复中风导致的视力丧失。
这种非侵入性脑部同步方法可为偏盲中风患者提供更易获取的视觉治疗方案。
脑卒中对运动检测的影响
挑战在于大脑如何协调视觉区域活动,例如初级视皮层与中颞区(次级视皮层)之间的互动——这种互动负责运动检测。这些区域通常以协调方式运作,通过精确的脑电振荡节律交换信息。但中风常导致此类通信中断。
研究表明,通过外部非侵入性脑刺激靶向调节这些振荡,可能恢复紊乱的区域间通信,提升功能表现并支持视觉恢复。
据此,洛桑联邦理工学院神经-X研究所Friedhelm Hummel领导的团队测试了新型疗法:结合视觉训练与多焦点非侵入性脑刺激,以重编脑部通信并改善偏盲恢复。
基于脑生理学的创新治疗
在这项概念验证的安慰剂对照双盲临床试验中,第一作者Estelle Raffin及其同事证明,该方法能显著提升中风患者的视觉功能,即使对长期视力障碍者也有效。
Hummel表示:"这是我们令人振奋的临床项目之一,我们将基于脑部生理功能设计的创新治疗策略——协调式双焦点非侵入性脑刺激——应用于视觉系统,以增强偏盲中风患者的视觉功能。此外,我们确定了与治疗效果相关的因素,为患者分层提供了潜在生物标志物。"
试验招募了16名偏盲中风患者。参与者在专为刺激盲视野边缘设计的运动检测任务中训练。
靶向视觉皮层的α和γ波
同时,他们接受一种名为跨频率经颅交流电刺激(cf-tACS)的脑刺激,该技术利用低强度电流调节脑电振荡、重建协调性并增强认知功能。
本研究中,cf-tACS用于同步初级视皮层与中颞区的脑电振荡。研究人员以特定方式向这两个区域施加不同频率电信号,模拟大脑自然通信模式。
具体而言,采用"前向模式"cf-tACS:向初级视皮层输送低频α波,向运动敏感区输送高频γ波。此方法复现了视觉处理中典型的"自下而上"信息流,帮助重建中风后中断的通信。
接受前向模式cf-tACS的患者比对照组在运动感知方面改善显著,视野测量范围明显扩大,尤其在训练靶向区域。
脑部扫描证实通信恢复
部分患者报告了真实世界改善,例如有患者称:"cf-tACS治疗前,当妻子驾驶时我完全看不见坐在副驾位的她手臂;治疗后已能看见。"
脑成像与脑电图数据证实,该治疗恢复了初级视皮层与中颞区之间的通信。脑电图显示两区域同步性提高,脑扫描证实刺激后中颞区活动增强。
对视觉皮层-中颞区通路仍部分保留的患者效果最显著,表明即使通路部分完好也能支持恢复。研究表明,针对特定脑回路的同步化生理启发式刺激可放大视觉训练效果。若在更大规模试验中得到验证,该方法可为偏盲中风患者提供更快捷、更易获取的疗法。
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