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书写痉挛患者丘脑腹外侧核团细胞电活动特点

2011-03-03 6页 pdf 453KB 21阅读

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书写痉挛患者丘脑腹外侧核团细胞电活动特点 生堡挫经处叠盘查垫!Q生!呈旦筮堑鲞筮!呈塑垡独』盟塑!坚强:坠!堡垒笪垫!Q:!丛:堑:盟生!至 书写痉挛患者丘脑腹外侧核团 细胞电活动特点 袁高 庄平 张宇清李建宇 李勇杰 ·1063· .神经电生理监测. 【摘要】 目的探讨书写痉挛(WC)患者丘脑腹外侧核团(VL)细胞电活动特点,为临床治疗提 供可靠的依据。方法lO例WC患者在行立体定向VL毁损术的同时,应用微电极和肌电记录技术 采集VL细胞和手术对侧肢体肌电活动。分析不同细胞的放电模式和平均自发放电频率(MSFR),并 探讨VL细胞放电活动与肢体肌电...
书写痉挛患者丘脑腹外侧核团细胞电活动特点
生堡挫经处叠盘查垫!Q生!呈旦筮堑鲞筮!呈塑垡独』盟塑!坚强:坠!堡垒笪垫!Q:!丛:堑:盟生!至 书写痉挛患者丘脑腹外侧核团 细胞电活动特点 袁高 庄平 张宇清李建宇 李勇杰 ·1063· .神经电生理监测. 【摘要】 目的探讨书写痉挛(WC)患者丘脑腹外侧核团(VL)细胞电活动特点,为临床治疗提 供可靠的依据。方法lO例WC患者在行立体定向VL毁损术的同时,应用微电极和肌电记录技术 采集VL细胞和手术对侧肢体肌电活动。分析不同细胞的放电模式和平均自发放电频率(MSFR),并 探讨VL细胞放电活动与肢体肌电的关系。结果在lO个针道中共甄别出85个VL神经元,61.2% 的神经元呈不放电活动,MSFR为(20.3±14.9)Hz,变异系数(CV)为1.384-0.加;38.8%的神经 元为紧张性放电活动,MSFR为(44.4±21.5)Hz,CV为0.84±0.1l。功率谱相关性分析发现VL细 胞放电活动的改变与WC相关(P<0.05,/1,=12)。结论VL参与WC的病理生理过程。 【关键词】 书写痉挛;神经元;丘脑;微电极;立体定位技术 Neuronalactivityofventrolateraltha]anlusinpatientswithwriter‘scrampYUANGao.zHUANG Pi,lg,ZHANG沌一qing,12Jmn-yu,12Yong-jie.BeingInstituteofFunctional№俐,Xuanwu Hospital,CapitalMedicalUniversity,KeyLaboratoryforNeurodegenerativeDiseasesofl诳nistryofEducation, &ijing100053,China Correspondingauthor:ZHUANGPing,Email:zhuangp@咄sina.com 【Abstrad】ObjectiveToexploretheneuronalactivityofventrolateralthalamus(VL)inpatients withWriter’scramp(wc).MemodsMicroeleetroderecordingintheventralisoralisposterior(Vop)and nucleusventralisintermedius(Vim)ofthalamuswasperformedon10patientswithWCwhounderwent thalamotomyduringoperation.Theelectromyography(EMG)WaScarriedoutonthecontralaterallimbs simultaneously.Singleunitanalysiswasperformed.,nlemeanspontaneousfiringrate(MSFR),interspike interval(ISI)andcoefficientofvariation(CV)werecalculated.ISIhistogramswereconstructedtoevaluate theneuronalfiringpattern.111epowerspectrumandcoherenceanalysiswereappliedtostudytherelationship betweenthalamicneuronalfiringandEMG.ResultEightyfiveneuronswereidentifiedfrom10trajectories oftheVLOftotalneurons.52(61.2%)wereirregularneuronalfiringwithMSFR(20.34-14.9)Hz. CV:1.38±0.40,and33(38.8%)neuronsweretonicfiringpattern,it’SMSFRandCVare(44.4 ±21.5)Hzand0.84±0.1lrespectively.Coherenceanalysisshowedthatthalamicneuronalfiring significantlycorrelatedwitIIlimbmuscularactivityat0.25—3Hzduringwriting(n=12,P<0.05). ConclusionWC—relatedneuronalactivityobservedinVLsuggeststhatmotorthalamusisinvolvedinthe pathophysiologyofWC. 【Keywords】Writer’scramp;Neurons;11lalanms;Microeleetrode;Stereotaxictechniques 书写痉挛(writer7scramp,WC)是与特定任务相 关的局灶性肌张力障碍。临床特点是书写时主动肌 与拮抗肌同步收缩,导致手部痉挛,最终书写不 能⋯。WC的早期只影响书写(单纯型),随着病程、 症状可影响其他精细作业(肌张力障碍型)旧J,有些 患者伴有震颤。WC的病理生理机制尚不明确,基 DOI:10.3760/ema.j.issn.1001-2346.2010.12.003 基金项目:国家自然科学基金资助项目(30370473,30770746) 作者单位:100053北京,首都医科大学宣武医院.北京功能神经 外科研究所,教育部神经变性病学重点实验室 通信作者:庄平。Email:zlman神rip.sin&嗍 底节一丘脑一皮层运动环路的功能异常可能参与其 病理生理¨.3一J。依据模型旧],各种病因导致基底 节输出核团内苍白球(GPi)的过度抑制,引起丘脑、 运动皮层的过度活跃,导致不自主运动产生,例如 WC。肌张力障碍的术中电生理研究提示GPi和运 动丘脑的异常活动起到了关键作用”。71。毁损或刺 激GPi或运动丘脑能改善局灶性肌张力障碍,表明 GPi或运动丘脑的活动异常与其相关。 肌张力障碍患者术中电生理研究虽然已有报 道”‘7J,但对与任务相关的局灶性肌张力障碍,如 WC,鲜有报道。本研究利用立体定向手术治疗WC 万方数据 生堡控经处登盘查!壁!垒生12旦筮堑鲞笙!!期£!也』塑型望型瑾,望竺!坚些!垫!Q:!!!:堑:理璺!兰 的优势,在功能定位靶点丘脑腹外侧核团(VL)的同 时,采集VL细胞及手术对侧肢体的电活动,探讨二 者的相关性,以期揭示WC的病理生理机制,为临床 治疗提供依据。 资料与方法 1.一般资料:自2008年10月至2009年11月 我院共收治的10例WC患者。其中男9例,女 1例,年龄20~51岁,平均(30.2±10.8)岁;病程 5—25年,平均(12.4±6.9)年。所有患者药物治疗 效果欠佳,在除外其他中枢神经系统疾病后行立体 定向丘脑腹中间核(Vim)毁损术。按照分类标 准旧J,单纯型5例,肌张力障碍型5例。患者均为右 利手,临床症状单纯累及手指3例,手腕4例,同时 累及手腕及前臂3例。其中l例有遗传史,4例伴 有不同程度的震颤。 2.立体定向手术和微电极记录:有关VL的微电 极定位技术已有详细报道【8J。Vim的靶点定位坐标 是:前后联合(AC—PC)线上0mill,旁开14—16mm, Pc前4~8inm。术中要求患者完全清醒、合作,并执 笔书写。微电极记录采用钨丝金属电极,尖端直径 20~30斗m,阻抗0.1—0.5n舰,从终靶点上方101]flln 处开始记录。电信号由AlphaOmegaStudio (Microguide,AlphaOmegaEngineering,Israel)系统采 集,采样频率12kHz,滤波范围20~8000Hz。记录 VL细胞放电活动的同时采集靶点对侧上肢桡侧腕屈 肌和伸肌电活动,采样频率3kHz,滤波范围20 一150Hz。电信号通过显示器实时观察和音频系统监 听,并储存到计算机供离线分析。 3.电生理信号分析:所有记录时间≥5S的数据 采用Spike2(CambridgeElectronicDesign,UK)软件 进行离线分析。由于微电极记录到的信号大部分是 多细胞放电活动,根据细胞动作电位大小和形状的 不同,运用单细胞分析技术,可甄别出单细胞放电。 采用放电峰间隔(IsI)及其变异系数(cv),分析VL 细胞平均自发放电频率(MSFR)和模式。IsI是指 同一神经元两个动作电位之间的时间间隔。CV反 映同一神经元IsI的变异程度,其计算公式为: 差/均数。如果CV值≥l,则提示神经元为放电间 期不等的不规则放电活动;反之,如CV值<1,表明 神经元为放电间期均匀的紧张性放电活动。神经元 放电与肌电活动经滤波后均正向标准化。功率谱分 析采用快速傅里叶转换得到频谱强度信息,参数采 用FlatTop窗,50%的叠加,分辨率为0.25Hz。采用 功率谱相关性分析探讨丘脑神经元与肌电的相关 性。相关系数为0表示两者不相关,l表示完全相 关,如相关系数>0.42,则表示两者具有相关性,差 异有统计学意义(P<0.05)。 4.统计学处理:应用spike2和Origin8.0软件 包进行数据分析。所有结果均表示为孑±s。以P <0.05表示差异有统计学意义。 结 果 1.WC患者书写时的典型肌电特点:患者在书 写时记录到的桡侧腕屈肌与伸肌的典型肌电活动如 图l所示,书写时桡侧腕屈肌与伸肌呈簇状同步化 活动。图la为1例患者书写时仅受累右手食指的 肌电活动;图1b为l例患者书写时不自主运动不仅 累及手指还波及手腕的肌电活动。 2.WC患者VL细胞电活动特点:在10个针道 中共甄别出85个VL神经元,其中61.2%(//,=52) 的神经元为不规则放电活动;38.8%(n=33)为紧 张性放电活动。进一步分析52个(61.2%)不规则 放电活动,发现其主要形式为放电间期不等的簇状 放电活动。其放电频率分布在1.8—68.8Hz之间, MSFR为(20.34-14.9)Hz,ISI在14.5—548ms之 间,平均(85.74-82.5)IIls,CV分布在1.0l一2.72 之间,平均为1.38±0.40。同时分析33个 (38.8%)放电问期均匀的紧张性放电活动。其放 电频率分布在10.9~96.9Hz之间,MSFR为(44.4 ±21.5)Hz;ISI在10.3~91.7n,is之间,平均(30.0 ±19.5)ins;CV分布在0.54~0.99之间,平均为 0.84±0.1l。图2为2个典型的不规则和紧张性细 胞放电活动及其ISl分布特点。 3.与WC相关的VL细胞电活动:患者在术中 进行书写作业时,均出现上肢受累部位肌肉不自主 的痉挛收缩。在85个VL细胞中,发现12个与WC 相关的细胞电活动,其放电活动的改变与肢体不自 主运动相关。图3为2个与WC相关的VL细胞电 活动,可见VL神经元放电活动的改变与桡侧腕伸 肌或屈肌的激活相关。进一步对VL细胞放电活动 万方数据 图2 VL神经元不规则放电活动和紧张性放电活动及 其Isl分布a典型不规则放电活动的细胞:表现为间期不等 的簇状放电。Isl分布在3~662Ill8之间,CV为1.80;h典型 紧张性放电活动的细胞:表现为问期均匀的放电,ISl分布在 3—371118之问,CV为0.54(上图为VL细胞放电活动;下图为 其IsI图) 与肢体肌电进行功率谱相关性分析,发现丘脑细胞 放电活动的频率与肢体肌电放电频率一致,分布在 O.25—3Hz。图4为图3a(VL神经元与桡侧腕伸肌 活动)的功率谱相关性分析的结果,二者的放电频 率在1.25Hz的相关系数为O.6(P<0.05),提示 VL细胞放电活动与伸肌显著相关,确认为与WC相 关的细胞放电活动。 图3与WC相关的VL细胞放电活动a.VL细胞与桡侧 腕伸肌呈同步化放电活动,虚线表示肌电活动的开始;b.VL 细胞放电频率的增加与桡侧腕伸肌和屈肌活动相关 1.0。 0.8。 /L 25弛 0.6‘ 兀\n/\/\凡/ 捌 状 霹 0.4‘ 0.2‘ 0 2 4 6 8 10 频率(1tz) 图4 VL神经元与桡侧腕伸肌功率谱相关性分析,两者 在1.25m显著相关,相关系数为0.6,虚线表示相关系数为 O.42(P论文
李勇杰 论"功能神经外科学" 2006 人类大脑的形成,不仅需要漫长的历史演化,还应是借助了"上帝"之手,才能成为世界上最神奇的物质.因此,对复杂的脑功能本身的认识,意味着对整 个世界的理解.没有什么比脑功能的正常运转更重要的了,脑功能的紊乱导致绝对的灾难.神经科医生是脑的研究者,更是脑功能正常运转的维护者. 采用手术的方法修正神经系统结构和功能异常的医学分支是为神经外科学,其范畴包括脑肿瘤、脑血管病和功能神经外科等.功能神经外科 (Functional Neurosurgery)亦称生理神经外科(Physiologic Neurosurgery),是针对特定神经根、神经通路或神经元群的手术,旨在有意识地改变其病理 过程,重建神经结构的正常功能. 以运动功能紊乱、癫痫发作、慢性顽固性疼痛以及严重精神障碍为主要或首发症状的疾病亦称功能脑病,是功能神经外科的工作.它包括有明显 脑内病灶的疾病,如苍白球钙化、壳核软化和海马硬化等,还包括更普遍的无影像学阳性发现的所谓原发性疾病,如帕金森病、震颤症、肌张力障碍、扭转 痉挛、书写痉挛、舞蹈症、脑瘫、抽动秽语综合征、癫痫、三叉神经痛、幻肢痛、慢性顽固性疼痛、癌痛、抑郁症、焦 本文链接:http://d.g.wanfangdata.com.cn/Periodical_zhsjwkzz98201012003.aspx 授权使用:首都医科大学(sdykdx),授权号:f14ece79-add0-4447-ba8f-9e8900d8863c 下载时间:2011年2月13日
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