【摘要】：研究背景腦卒中是由腦血管堵塞或破裂導(dǎo)致腦供血不足而引發(fā)的一系列腦組織缺血缺氧性改變,是最常見(jiàn)的中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病之一,具有高致死率、致傷率和致殘率的特點(diǎn)。隨著社會(huì)老齡化的加劇,腦卒中已成為60歲以上人群的首位致死性疾病~([1,2]),其中缺血性腦卒中占該類疾病的80%~([3])。據(jù)報(bào)道,超過(guò)2/3的腦卒中患者飽受卒中后遺癥的折磨~([4])。運(yùn)動(dòng)功能障礙、學(xué)習(xí)記憶能力損傷、失語(yǔ)癥等卒中后遺癥不僅嚴(yán)重影響患者的生活質(zhì)量~([5]),對(duì)社會(huì)和家庭也造成了沉重的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。目前,雖然靜脈注射纖溶酶原激活劑和血管內(nèi)介入取栓等方法在缺血性腦卒中治療方面表現(xiàn)出了較好的療效,但是由于治療時(shí)間窗(卒中發(fā)生后4.5 h內(nèi))的嚴(yán)格限制~([6,7]),對(duì)很多患者并不適用。其他治療方式~([8])如:亞低溫腦保護(hù),腦水腫脫水治療、神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子治療和改善微循環(huán)等對(duì)癥支持治療,只能減輕繼發(fā)腦損傷,對(duì)已形成的損傷和神經(jīng)功能缺失療效有限。干細(xì)胞移植技術(shù)雖然在基礎(chǔ)和臨床研究中被證實(shí)具有促進(jìn)組織修復(fù)的巨大潛力~([9-12]),但在實(shí)際應(yīng)用中因存在免疫排斥、移植后存活率低、致瘤等問(wèn)題~([13]),限制了其臨床轉(zhuǎn)化和推廣應(yīng)用。研究發(fā)現(xiàn),內(nèi)源性神經(jīng)干細(xì)胞(Neural stem cells,NSCs)在腦損傷后會(huì)出現(xiàn)增殖,但增殖水平有限,尚無(wú)法實(shí)現(xiàn)神經(jīng)組織再生和功能重建~([14])。因而,如何促進(jìn)損傷后體內(nèi)固有的NSCs增殖、遷移和定向分化,已經(jīng)成為神經(jīng)再生和腦損傷修復(fù)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。經(jīng)顱直流電刺激(Transcranial direct current stimulation,tDCS)是利用恒定、低強(qiáng)度直流電(≤2 mA)調(diào)節(jié)大腦皮層神經(jīng)元電活動(dòng)的一種物理治療技術(shù),具有操作簡(jiǎn)單、安全、無(wú)創(chuàng)等優(yōu)勢(shì)。最新研究顯示~([15,16]),tDCS對(duì)腦卒中后運(yùn)動(dòng)功能障礙的康復(fù)具有顯著促進(jìn)作用,但因機(jī)制尚不明確,限制了其向臨床應(yīng)用轉(zhuǎn)化。因此,本課題以國(guó)際公認(rèn)的缺血性腦卒中動(dòng)物模型為研究對(duì)象,評(píng)價(jià)了tDCS對(duì)運(yùn)動(dòng)功能障礙康復(fù)的促進(jìn)作用并從神經(jīng)再生和神經(jīng)保護(hù)兩個(gè)方面探討了其作用機(jī)制。研究目的明確tDCS對(duì)運(yùn)動(dòng)功能障礙康復(fù)的促進(jìn)作用,并初步闡明其作用機(jī)制,為tDCS的臨床轉(zhuǎn)化和推廣應(yīng)用提供理論和實(shí)驗(yàn)依據(jù)。第一部分tDCS的生物安全性研究材料與方法1.動(dòng)物分組:健康成年雄性SD大鼠24只,隨機(jī)分為對(duì)照組(Control,n=12)和經(jīng)顱直流電刺激組(tDCS,n=12)。2.刺激電極植入與tDCS處理:2.1大鼠經(jīng)1%戊巴比妥鈉(45 mg/kg)腹腔注射麻醉后,固定于腦立體定位儀上,切開(kāi)頭部皮膚、去除皮下組織后充分暴露顱骨,將自制杯狀刺激電極(接觸面積3.5mm~2)通過(guò)骨水泥固定于右側(cè)初級(jí)運(yùn)動(dòng)皮層M1區(qū)對(duì)應(yīng)的顱骨表面,坐標(biāo)位置為:AP+2.0 mm,ML+2.0 mm。2.2實(shí)施tDCS處理時(shí),首先將杯狀刺激電極內(nèi)注入生理鹽水,然后與直流電刺激儀相連,參照電極(圓型橡皮板電極,接觸面積為7.0 cm~2)固定于動(dòng)物胸部。tDCS組大鼠接受兩個(gè)階段的陰極tDCS處理(電流強(qiáng)度500μA,15 min/次,1次/d),每個(gè)階段5 d,兩階段間隔2 d。Control組大鼠僅與刺激儀相連,但無(wú)電流輸出。整個(gè)刺激過(guò)程中實(shí)驗(yàn)動(dòng)物處于清醒狀態(tài)。3.檢測(cè)方法:通過(guò)計(jì)算機(jī)模擬仿真技術(shù)研究tDCS過(guò)程中電流密度在頭部的分布情況;采用曠場(chǎng)、轉(zhuǎn)棒、水迷宮等行為學(xué)實(shí)驗(yàn)方法研究tDCS對(duì)健康大鼠腦功能的影響;利用血液學(xué)、血生化、形態(tài)學(xué)、神經(jīng)遞質(zhì)檢測(cè)和腦溫監(jiān)測(cè)等方法評(píng)價(jià)tDCS的神經(jīng)毒性和對(duì)大鼠一般健康狀況的影響。研究結(jié)果1.電流密度分布情況:不同組織中電流密度分布存在較大差異,其中腦組織的電流密度為20 A/m~2,顱骨電流密度為40-60 A/m~2。2.行為學(xué)檢測(cè)結(jié)果:與Control組相比,tDCS組大鼠在曠場(chǎng)內(nèi)的總運(yùn)動(dòng)距離和轉(zhuǎn)棒停留時(shí)間均無(wú)明顯差異;在水迷宮實(shí)驗(yàn)中,兩組動(dòng)物達(dá)到平臺(tái)潛伏期和目標(biāo)象限停留時(shí)間無(wú)明顯差異。上述結(jié)果表明,本實(shí)驗(yàn)條件下的tDCS對(duì)健康大鼠運(yùn)動(dòng)功能和學(xué)習(xí)記憶能力無(wú)明顯影響。3.形態(tài)學(xué)、血液學(xué)和血生化檢測(cè)結(jié)果:HE染色結(jié)果顯示,與Control組相比,tDCS組大鼠重要臟器(心、肺、肝、脾、腎)的形態(tài)結(jié)構(gòu)無(wú)明顯改變。血液學(xué)檢測(cè)結(jié)果顯示,兩組大鼠血常規(guī)指標(biāo)無(wú)明顯差異。血生化檢測(cè)結(jié)果顯示,兩組大鼠血清肝、腎功能指標(biāo)無(wú)顯著差異。上述結(jié)果表明,本實(shí)驗(yàn)條件下的tDCS對(duì)健康大鼠重要臟器的形態(tài)結(jié)構(gòu)及造血、肝腎功能無(wú)明顯影響。4.腦組織形態(tài)、神經(jīng)遞質(zhì)及腦溫檢測(cè)結(jié)果:腦組織HE和尼氏染色結(jié)果顯示,與Control組相比,tDCS組大鼠大腦皮層和海馬區(qū)神經(jīng)細(xì)胞的形態(tài)結(jié)構(gòu)及尼氏體的形態(tài)和密度無(wú)顯著改變。液質(zhì)聯(lián)用法對(duì)大鼠大腦皮層和海馬組織神經(jīng)遞質(zhì)的檢測(cè)結(jié)果顯示,Control組和tDCS組之間沒(méi)有顯著差異。此外,熱成像儀的檢測(cè)結(jié)果顯示,與Control組相比,tDCS組大鼠腦溫沒(méi)有明顯改變。上述結(jié)果表明,本實(shí)驗(yàn)條件下的tDCS對(duì)健康大鼠不會(huì)產(chǎn)生神經(jīng)毒性。第二部分tDCS對(duì)缺血性腦卒中導(dǎo)致的大鼠運(yùn)動(dòng)功能障礙康復(fù)的促進(jìn)作用研究材料與方法1.刺激電極植入手術(shù):健康成年雄性SD大鼠175只,經(jīng)1%戊巴比妥鈉(45 mg/kg)腹腔注射麻醉后,固定于腦立體定位儀上,切開(kāi)頭部皮膚、去除皮下組織后充分暴露顱骨,將自制杯狀刺激電極(接觸面積3.5 mm~2)通過(guò)骨水泥固定于右側(cè)初級(jí)運(yùn)動(dòng)皮層M1區(qū)對(duì)應(yīng)的顱骨表面,坐標(biāo)位置為:AP+2.0 mm,ML+2.0 mm。2.缺血性腦卒中模型建立和分組:植入刺激電極的SD大鼠,經(jīng)1%戊巴比妥鈉(45 mg/kg)腹腔注射麻醉后,充分暴露右側(cè)頸總動(dòng)脈,游離頸內(nèi)動(dòng)脈與頸外動(dòng)脈,于頸外動(dòng)脈遠(yuǎn)心端剪一缺口,將硅膠頭端尼龍栓線經(jīng)頸外動(dòng)脈缺口—頸內(nèi)、頸外動(dòng)脈分岔口—頸內(nèi)動(dòng)脈顱底段插至大腦中動(dòng)脈起始段,阻塞大腦中動(dòng)脈(Middle cerebral artery occlusion,MCAO)血流2 h后拔出栓線制成大鼠缺血性腦卒中模型,即MCAO模型,隨后通過(guò)Zea longa評(píng)分從117只MCAO模型大鼠中篩選出62只中度腦損傷大鼠并隨機(jī)分兩個(gè)實(shí)驗(yàn)組:MCAO手術(shù)+tDCS治療組(MCAO+tDCS,n=32)和MCAO手術(shù)+假tDCS治療組(MCAO+Sham,n=30);另外58只植入電極的大鼠接受假M(fèi)CAO手術(shù),即僅暴露頸部血管并縫合,之后隨機(jī)分為兩個(gè)對(duì)照組:Control+tDCS組(n=29)和Control+Sham組(n=29)。3.tDCS處理:MCAO術(shù)后第二天(2-day post MCAO operation,POD 2)實(shí)施tDCS,方法同第一部分。4.檢測(cè)方法:采用曠場(chǎng)、轉(zhuǎn)棒、足跡分析等行為學(xué)實(shí)驗(yàn),檢測(cè)大鼠在MCAO手術(shù)前行為數(shù)據(jù)的基線水平,之后每?jī)商鞕z測(cè)一次,以評(píng)價(jià)tDCS對(duì)MCAO大鼠運(yùn)動(dòng)功能障礙康復(fù)的促進(jìn)作用。研究結(jié)果1.tDCS對(duì)缺血性腦卒中大鼠自發(fā)運(yùn)動(dòng)功能康復(fù)的影響:曠場(chǎng)實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,與兩個(gè)Control組相比,MCAO組大鼠在曠場(chǎng)內(nèi)的總運(yùn)動(dòng)距離顯著降低(P0.05)。與MCAO+Sham組相比,MCAO+tDCS組大鼠在曠場(chǎng)內(nèi)的總運(yùn)動(dòng)距離顯著增加(P0.05)。Control+Sham組和Control+tDCS相比,曠場(chǎng)內(nèi)運(yùn)動(dòng)總距離無(wú)明顯差異。2.tDCS對(duì)缺血性腦卒中大鼠運(yùn)動(dòng)耐力康復(fù)的影響:轉(zhuǎn)棒實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,MCAO組大鼠在轉(zhuǎn)棒上的停留時(shí)間較兩個(gè)Control組顯著縮短(P0.01)。tDCS連續(xù)治療5d后,MCAO+tDCS組大鼠在轉(zhuǎn)棒上的停留時(shí)間明顯延長(zhǎng),與MCAO+Sham組相比有顯著差異(P0.01)。Control+Sham組和Control+tDCS相比,大鼠轉(zhuǎn)棒停留時(shí)間無(wú)明顯差異。3.tDCS處理對(duì)缺血性腦卒中大鼠跛行步態(tài)康復(fù)的影響:足跡分析結(jié)果顯示,與兩個(gè)Control組相比,MCAO組大鼠患肢足底面積和步幅均顯著降低(P0.01),tDCS治療后,MCAO+tDCS組大鼠患肢步幅和足底面積康復(fù)速度明顯加快,與MCAO+Sham組相比有顯著差異(P0.05)。Control+Sham組和Control+tDCS相比,大鼠足跡分析結(jié)果(足底面積和步幅)無(wú)明顯差異。第三部分tDCS對(duì)缺血性腦卒中大鼠神經(jīng)發(fā)生的影響及信號(hào)通路研究材料與方法1.用于第二部分實(shí)驗(yàn)的SD大鼠在行為學(xué)實(shí)驗(yàn)結(jié)束后進(jìn)行第三部分實(shí)驗(yàn)研究。2.檢測(cè)方法:在MCAO術(shù)后第3天(POD 3)利用2,3,5-triphenyltetrazolium chloride(TTC)染色檢測(cè)腦組織缺血損傷面積;在POD 3和POD 7,通過(guò)免疫熒光組織化學(xué)染色(Immunofluorescence staining confocal,IFC)技術(shù)研究tDCS治療對(duì)NSCs增殖、遷移和分化的影響;在POD 14,利用透射電鏡(Transmission electron microscope,TEM)和蛋白電泳(Western blot,WB)實(shí)驗(yàn)檢測(cè)有髓神經(jīng)纖維數(shù)量、厚度和髓鞘相關(guān)蛋白的表達(dá);通過(guò)IFC和WB實(shí)驗(yàn)檢測(cè)tDCS治療對(duì)NSCs的Notch1通路相關(guān)蛋白表達(dá)和分布的影響。研究結(jié)果1.tDCS對(duì)缺血損傷側(cè)室管膜下區(qū)(Subependymal region,SVZ)NSCs增殖和遷移的影響:TTC染色和IFC結(jié)果顯示,在POD 3,MCAO+tDCS組大鼠梗死的紋狀體內(nèi)出現(xiàn)了大量Nestin~+細(xì)胞(NSCs的標(biāo)志物),與MCAO+Sham組相比差異具有顯著性(P0.01)。兩個(gè)Control組動(dòng)物的紋狀體中未觀察到Nestin~+細(xì)胞。IFC結(jié)果顯示,在POD 3和POD 7,MCAO組大鼠SVZ區(qū)Nestin~+/Ki67~+細(xì)胞百分比與兩個(gè)Control組相比顯著增加(P0.01);tDCS處理后,MCAO+tDCS組大鼠SVZ區(qū)Nestin~+/Ki67~+細(xì)胞百分比較MCAO+Sham組顯著增加(P0.01)。Nestin~+細(xì)胞計(jì)數(shù)結(jié)果顯示,MCAO+tDCS組大鼠SVZ區(qū)Nestin~+細(xì)胞數(shù)量與兩個(gè)Control組相似,但顯著低于MCAO+Sham組(P0.01)。MCAO+tDCS組大鼠梗死的紋狀體內(nèi)Nestin~+細(xì)胞數(shù)量顯著增加,與MCAO+Sham組相比有顯著差異(P0.01)。Control+Sham組和Control+tDCS組大鼠SVZ區(qū)Nestin~+/Ki67~+細(xì)胞百分比和NSCs數(shù)量均無(wú)明顯差異。2.tDCS處理后缺血損傷側(cè)紋狀體中NSCs的分化情況:IFC、WB和TEM檢測(cè)結(jié)果顯示,缺血損傷側(cè)紋狀體中出現(xiàn)的NSCs可以向神經(jīng)元和少突膠質(zhì)細(xì)胞分化,與MCAO+Sham組相比,MCAO+tDCS組大鼠缺血損傷側(cè)紋狀體中由NSCs分化來(lái)的未成熟神經(jīng)元、成熟神經(jīng)元和少突膠質(zhì)細(xì)胞數(shù)量明顯增多。Control+Sham組和Control+tDCS組動(dòng)物的紋狀體中幾乎沒(méi)有觀察到NSCs和未成熟的神經(jīng)元。3.tDCS處理后缺血損傷側(cè)紋狀體中Notch1通路激活情況:與Control+Sham組相比,MCAO+Sham組大鼠缺血損傷側(cè)紋狀體中配體DLL1、活化狀態(tài)的Notch1(NICD)和靶基因Hes1的表達(dá)顯著增高(P0.01);與MCAO+Sham組相比,MCAO+tDCS組動(dòng)物缺血損傷側(cè)紋狀體中Jagged1,DLL1,NICD和Hes1表達(dá)顯著降低,Notch1負(fù)性調(diào)控因子NUMB表達(dá)顯著增高(P0.01),提示tDCS治療可以顯著抑制MCAO大鼠缺血損傷側(cè)紋狀體中Notch1信號(hào)通路的激活。IFC共定位結(jié)果顯示,與MCAO+Sham組相比,MCAO+tDCS組動(dòng)物缺血損傷側(cè)紋狀體中Nestin~+/Hes1~+雙標(biāo)細(xì)胞百分率明顯降低(P0.01),提示tDCS主要抑制了缺血損傷側(cè)紋狀體中NSCs的Notch1通路。Control+Sham組和Control+tDCS組未觀察到Nestin~+/Hes1~+雙標(biāo)細(xì)胞。第四部分tDCS對(duì)缺血性腦卒中大鼠的神經(jīng)保護(hù)作用研究材料與方法1.手術(shù)與動(dòng)物分組:電極植入和MCAO手術(shù)按照第二部分實(shí)驗(yàn)所述進(jìn)行,55只符合實(shí)驗(yàn)要求的MCAO大鼠隨機(jī)分兩個(gè)實(shí)驗(yàn)組:MCAO+tDCS組(n=27)和MCAO+Sham組(n=28);另外54只植入電極的大鼠接受假腦缺血手術(shù),之后隨機(jī)分為兩個(gè)對(duì)照組:Control+tDCS組(n=27)和Control+Sham組(n=27)。2.tDCS處理:從POD 2開(kāi)始對(duì)tDCS組動(dòng)物施加tDCS處理,具體步驟按照第二部分實(shí)驗(yàn)所述進(jìn)行。3.檢測(cè)方法:采用體重監(jiān)測(cè)、改良神經(jīng)功能缺損評(píng)分(Modified neurological severity score,mNSS)評(píng)價(jià)tDCS對(duì)缺血性腦卒中大鼠一般健康狀況和神經(jīng)功能缺損的改善效果;利用TTC染色檢測(cè)梗死面積;利用HE染色和Nissl染色檢測(cè)缺血損傷側(cè)腦組織形態(tài)結(jié)構(gòu);通過(guò)酶聯(lián)免疫吸附實(shí)驗(yàn)(Enzyme linked immunosorbent assay,ELISA)檢測(cè)血清中神經(jīng)元特異性烯醇化酶(Neuron-specific enolase,NSE)含量和腦組織缺血半暗帶(Cerebral ischemic penumbra,CIP)中白介素-6(Interleukin-6,IL-6)、白介素-1?(Interleukin-1?,IL-1?)、白介素-10(Interleukin-10,IL-10)和腫瘤壞死因子-?(Tumor necrosis factor-?,TNF-?)的含量;利用IFC和WB方法檢測(cè)星形膠質(zhì)細(xì)胞和小膠質(zhì)細(xì)胞的活化情況;通過(guò)WB和轉(zhuǎn)移酶介導(dǎo)的三磷酸脫氧鳥(niǎo)苷-生物素刻痕末端標(biāo)記(Terminal dexynucleotidyl transferase-mediated dUTP nick end labeling,TUNEL)染色檢測(cè)tDCS處理后CIP的細(xì)胞凋亡情況。研究結(jié)果1.tDCS處理對(duì)缺血性腦損傷大鼠體重和神經(jīng)功能的影響:與兩個(gè)Control組相比,MCAO組大鼠體重顯著降低(P0.05),tDCS處理5 d后,MCAO+tDCS組大鼠體重增加明顯,與MCAO+Sham組相比具有顯著差異(P0.05),并且該差異的一直持續(xù)至POD 14。mNSS結(jié)果顯示,與兩個(gè)Control組相比,MCAO手術(shù)后,大鼠的mNSS顯著升高;tDCS處理5 d后,MCAO+tDCS組大鼠的mNSS較MCAO+Sham組顯著降低(P0.05),在POD 14,MCAO+tDCS組的mNSS仍低于MCAO+Sham組。Control+Sham組和Control+tDCS組大鼠體重和mNSS無(wú)明顯差異。2.tDCS對(duì)缺血性腦卒中大鼠腦損傷程度的影響:TTC染色結(jié)果顯示,與MCAO+Sham組相比,MCAO+tDCS組大鼠腦梗死面積和腦水腫分?jǐn)?shù)均顯著降低(P0.01);ELISA實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,與MCAO+Sham組相比,MCAO+tDCS組大鼠血清NES含量顯著降低(P0.05)。上述檢測(cè)指標(biāo)在Control+Sham組和Control+tDCS組中無(wú)顯著差異。3.tDCS對(duì)缺血性腦卒中大鼠損傷側(cè)腦組織形態(tài)結(jié)構(gòu)的影響:兩個(gè)Control組大鼠皮層中神經(jīng)元和膠質(zhì)細(xì)胞的形態(tài)結(jié)構(gòu)及尼氏體的形態(tài)和密度均無(wú)顯著差異。與兩個(gè)Control組相比,MCAO手術(shù)組動(dòng)物在缺血性腦卒中早期(POD 3)損傷側(cè)大腦皮層形態(tài)結(jié)構(gòu)發(fā)生明顯改變,主要表現(xiàn)為:皮層神經(jīng)元數(shù)目減少且排列紊亂,伴局部變性及壞死,尼氏體數(shù)量明顯減少(P0.01)。與MCAO+Sham組性比,MCAO+tDCS組大鼠損傷側(cè)大腦皮層組織結(jié)構(gòu)比較完整,尼氏體數(shù)量明顯增加(P0.01),提示tDCS可以保護(hù)缺血性腦卒中早期腦組織的形態(tài)結(jié)構(gòu)。4.tDCS對(duì)缺血性腦卒中大鼠損傷側(cè)腦組織中膠質(zhì)細(xì)胞的影響:IFC和WB檢測(cè)結(jié)果顯示,在POD 3,MCAO組大鼠CIP中膠質(zhì)纖維酸性蛋白(Glial fibrillary acidic protein,GFAP)和離子鈣接頭蛋白抗原(Ionized calcium bindingadaptor molecule-1,IBA-1)陽(yáng)性細(xì)胞數(shù)量和蛋白表達(dá)水平均顯著增加,與兩個(gè)Control相比具有顯著差異(P0.05);與MCAO+Sham組相比,MCAO+tDCS組大鼠CIP中星形膠質(zhì)細(xì)胞和小膠質(zhì)細(xì)胞數(shù)量顯著減少、胞體顯著縮小,GFAP和IBA-1蛋白表達(dá)顯著降低(P0.01)。Control+Sham組和Control+tDCS組大鼠CIP中星形膠質(zhì)細(xì)胞和小膠質(zhì)細(xì)胞的形態(tài)與GFAP和IBA-1的蛋白水平均無(wú)顯著差異。5.tDCS對(duì)缺血性腦卒中大鼠損傷側(cè)腦組織中炎癥因子水平的影響:ELISA檢測(cè)結(jié)果顯示,與兩個(gè)Control組相比,MCAO組大鼠CIP中促炎因子IL-6、IL-1?、TNF-?的含量和抑炎因子IL-10的含量均顯著升高(P0.01);與MCAO+Sham組相比,MCAO+tDCS組大鼠CIP中上述促炎因子的含量顯著降低(P0.05),抑炎因子的含量顯著升高(P0.01)。Control+Sham組和Control+tDCS組大鼠CIP中上述檢測(cè)指標(biāo)無(wú)顯著差異。6.tDCS對(duì)缺血性腦卒中大鼠損傷側(cè)腦組織細(xì)胞凋亡的影響:TUNEL染色和WB檢測(cè)結(jié)果顯示,與Control+Sham組相比,在POD 3,MCAO+Sham組大鼠CIP中凋亡細(xì)胞百分比顯著增加(P0.05),凋亡相關(guān)蛋白Caspase 3表達(dá)水平顯著增高(P0.01);tDCS處理后,MCAO+tDCS組大鼠CIP中凋亡細(xì)胞百分比和Caspase 3表達(dá)水平較MCAO+Sham組均顯著降低(P0.01)。研究結(jié)論1本實(shí)驗(yàn)條件下的tDCS對(duì)大鼠重要臟器(腦、心、肺、肝、脾、腎)的形態(tài)結(jié)構(gòu)和功能無(wú)明顯影響,提示電流強(qiáng)度500μA,刺激時(shí)長(zhǎng)15 min/次的陰極tDCS對(duì)大鼠是安全的。2本實(shí)驗(yàn)條件下的tDCS可促進(jìn)缺血性腦卒中大鼠運(yùn)動(dòng)功能障礙的康復(fù)。3本實(shí)驗(yàn)條件下的tDCS可通過(guò)調(diào)節(jié)NSCs的增殖、遷移和分化,促進(jìn)缺血性腦卒中大鼠的神經(jīng)發(fā)生,Notch1通路可能參與了對(duì)NSCs分化過(guò)程的調(diào)控。4本實(shí)驗(yàn)條件下的tDCS可明顯減輕缺血性腦卒中早期的腦損傷程度,并改善其神經(jīng)功能,其機(jī)制可能與tDCS抑制神經(jīng)炎癥反應(yīng)和細(xì)胞凋亡有關(guān)。5 tDCS促進(jìn)缺血性腦卒中大鼠運(yùn)動(dòng)功能康復(fù)的機(jī)制可能與tDCS調(diào)控神經(jīng)發(fā)生和發(fā)揮神經(jīng)保護(hù)作用有關(guān)。
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)人民解放軍空軍軍醫(yī)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：R743.3
【圖文】：

圖 1 自制杯狀刺激電極（A）杯狀刺激電極模式圖；（B）杯狀刺激電極俯視圖；（C）杯狀刺激電極剖視圖。2.2 刺激電極植入手術(shù)實(shí)驗(yàn)開(kāi)始前三天，實(shí)施刺激電極植入手術(shù)（實(shí)驗(yàn)流程見(jiàn)圖 2）。動(dòng)物經(jīng) 1%戊巴比妥鈉（45mg/kg）腹腔注射麻醉后，固定于腦立體定位儀上。碘伏消毒皮膚后于頭頂部做一橢圓形切口，去除皮下組織并以 30%雙氧水清除顱骨表面殘余結(jié)締組織，充分暴露顱骨及冠狀縫、矢狀縫等骨性標(biāo)志。利用微型鉆在目標(biāo)腦區(qū)（右側(cè)初級(jí)運(yùn)動(dòng)皮層 M1 區(qū)）對(duì)應(yīng)顱骨表面周圍鉆孔并擰入不銹鋼顱釘，為后期杯狀刺激電極的固定做好準(zhǔn)備。顱釘以擰入顱骨后不晃動(dòng)，同時(shí)不損傷腦組織為宜。之后將自制杯狀刺激電極（接觸面積 3.5mm2）固定于腦立體定位儀懸臂，調(diào)節(jié)電極位置并將其放置于右側(cè)初級(jí)運(yùn)動(dòng)皮層 M1 區(qū)對(duì)應(yīng)的顱骨表面（坐標(biāo)位置：AP + 2.0 mm, ML + 2.0 m），最

（A）杯狀刺激電極模式圖；（B）杯狀刺激電極俯視圖；（C）杯狀刺激電極剖視圖。2.2 刺激電極植入手術(shù)實(shí)驗(yàn)開(kāi)始前三天，實(shí)施刺激電極植入手術(shù)（實(shí)驗(yàn)流程見(jiàn)圖 2）。動(dòng)物經(jīng) 1%戊巴比妥鈉（45mg/kg）腹腔注射麻醉后，固定于腦立體定位儀上。碘伏消毒皮膚后于頭頂部做一橢圓形切口，去除皮下組織并以 30%雙氧水清除顱骨表面殘余結(jié)締組織，充分暴露顱骨及冠狀縫、矢狀縫等骨性標(biāo)志。利用微型鉆在目標(biāo)腦區(qū)（右側(cè)初級(jí)運(yùn)動(dòng)皮層 M1 區(qū)）對(duì)應(yīng)顱骨表面周圍鉆孔并擰入不銹鋼顱釘，為后期杯狀刺激電極的固定做好準(zhǔn)備。顱釘以擰入顱骨后不晃動(dòng)，同時(shí)不損傷腦組織為宜。之后將自制杯狀刺激電極（接觸面積 3.5mm2）固定于腦立體定位儀懸臂，調(diào)節(jié)電極位置并將其放置于右側(cè)初級(jí)運(yùn)動(dòng)皮層 M1 區(qū)對(duì)應(yīng)的顱骨表面（坐標(biāo)位置：AP + 2.0 mm, ML + 2.0 m），最后通過(guò)骨水泥和顱釘將電刺激極長(zhǎng)期固定于實(shí)驗(yàn)動(dòng)物頭部（圖 3）。

圖 3 刺激電極植入手術(shù)過(guò)程（A）動(dòng)物固定與皮膚消毒；（B）暴露顱骨與骨性標(biāo)志；（C）在目標(biāo)腦區(qū)對(duì)應(yīng)的顱骨表面周圍鉆孔；（D）固定不銹鋼顱釘；（E）放置杯狀刺激電極；（F）用骨水泥和顱釘固定刺激電極。2.3 施加 tDCS刺激前，利用備皮器除去實(shí)驗(yàn)動(dòng)物胸部毛發(fā)，生理鹽水濕潤(rùn)裸露皮膚、束身衣固定參照電極（圓型橡皮板電極，接觸面積為 7.0cm2）（圖 4A）。然后將杯狀刺激電極內(nèi)注滿生理鹽水，隨后將電極與電路連接頭螺旋固定（圖 5）。tDCS 時(shí)，將刺激電極與直流電刺激儀（圖 4B）相連。tDCS 組大鼠接受兩個(gè)階段的陰極 tDCS（500μA，15min/次，1 次/d），每個(gè)階段 5d，兩階段間隔 2d（圖 2）。Control 組大鼠僅與刺激儀相連，但無(wú)電流輸出。整個(gè)刺激過(guò)程中實(shí)驗(yàn)動(dòng)物處于清醒狀態(tài)（圖 4C），

【參考文獻(xiàn)】

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