撰文丨易
脊髓損傷是一種破壞性的神經(jīng)系統(tǒng)疾病,常導(dǎo)致患者上肢運動功能嚴重受損,嚴重影響日常生活自理能力和社會參與。盡管傳統(tǒng)的康復(fù)訓(xùn)練能夠在一定程度上促進功能恢復(fù),但對于慢性脊髓損傷患者而言,神經(jīng)可塑性的窗口期有限,恢復(fù)效果往往停滯不前。近年來,神經(jīng)調(diào)控技術(shù)因其能夠直接干預(yù)神經(jīng)環(huán)路、增強突觸可塑性而成為研究熱點。其中,迷走神經(jīng)刺激(VNS)因其能夠通過激活膽堿能和去甲腎上腺素能系統(tǒng),促進神經(jīng)重塑,被認為是一種潛在的康復(fù)輔助手段。然而,單獨使用VNS或單純依賴康復(fù)訓(xùn)練的效果均存在局限性 。 來源于動物實驗 的 研究表明VNS在特定運動任務(wù)執(zhí)行時同步施加,能夠顯著增強運動皮層的突觸可塑性,從而促進功能恢復(fù)。因此 人們 提出將高強度、任務(wù)導(dǎo)向性的康復(fù)訓(xùn)練與實時閉環(huán)迷走神經(jīng)刺激(CLV)相結(jié)合,以優(yōu)化神經(jīng)可塑性的誘導(dǎo)過程。然而,這一方法在人類慢性脊髓損傷患者中的可行性和有效性尚未得到充分驗證。
近日,德克薩斯大學(xué)達拉斯分校Michael P. Kilgard團隊在Nature期刊上發(fā)表題為Closed-loop vagus nerve stimulation aids recovery from spinal cord injury的研究論文,通過閉環(huán)迷走神經(jīng)刺激(CLV)聯(lián)合任務(wù)導(dǎo)向性康復(fù)訓(xùn)練,證實該療法能顯著改善慢性不完全性頸髓損傷患者的上肢運動功能和日常生活能力,為脊髓損傷康復(fù)提供了創(chuàng)新性治療方案。
本研究采用前瞻性、雙盲、假刺激對照的隨機臨床試驗設(shè)計(ClinicalTrials.gov注冊號NCT04288245),共納入19例慢性不完全性頸段脊髓損傷患者。所有參與者均接受微型迷走神經(jīng)刺激器植入手術(shù),并隨機分為主動CLV組(n=10)和假刺激組(n=9)。康復(fù)訓(xùn)練采用高度個性化的游戲化系統(tǒng),通過力傳感器和運動捕捉技術(shù)實時監(jiān)測患者的運動表現(xiàn),并動態(tài)調(diào)整任務(wù)難度,確保訓(xùn)練強度始終處于患者的極限水平。CLV組的患者在成功完成特定動作時,系統(tǒng)會實時觸發(fā)迷走神經(jīng)刺激,以增強神經(jīng)可塑性;而假刺激組則僅接受無電流的模擬刺激,以排除安慰劑效應(yīng)。研究的主要評估指標包括手部捏力、腕部扭矩、GRASSP(上肢功能評分)以及日常生活活動能力(Jebsen-Taylor測試)。此外,研究還通過自動化算法優(yōu)化刺激觸發(fā)時機,并與人工觸發(fā)方式進行比較,以提高CLV的精準性和可行性。
經(jīng)過12周的干預(yù)(共36次訓(xùn)練),結(jié)果顯示CLV在改善慢性脊髓損傷患者上肢功能方面具有顯著效果。在運動功能方面,18/19例患者的手部捏力平均提升393 ± 102 %(936 ± 247克, P = 5×10??),腕部扭矩增加152 ± 87 %(28.5 ± 16.8 N·cm, P = 0.007),表明CLV能夠有效增強肌肉力量和運動控制能力。在臨床評分方面,GRASSP總分提高4.1 ± 1.5分( P = 0.01),且改善程度與訓(xùn)練時長呈正相關(guān),提示長期干預(yù)可能帶來更顯著的收益。 此外 ,運動不完全損傷患者(AIS C/D)的恢復(fù)效果更為突出,其中7/13例患者的GRASSP評分提升≥6分,而運動完全損傷患者(AIS B)的改善相對有限。在日常生活能力方面,Jebsen-Taylor測試評分提高7.5 ± 3.1分( P = 0.03),SCIM-III中與上肢功能相關(guān)的項目也有顯著進步,表明CLV不僅增強了運動能力,還切實提升了患者的實際生活自理能力。安全性方面,研究未報告任何嚴重不良事件,且VNS未對心血管或自主神經(jīng)功能造成負面影響,證實了該療法的安全性。此外,自動化刺激觸發(fā)算法的表現(xiàn)優(yōu)于人工觸發(fā),為未來大規(guī)模臨床應(yīng)用提供了技術(shù)支持。盡管雙盲階段的組間比較未達到統(tǒng)計學(xué)顯著性( P = 0.3),但CLV組表現(xiàn)出中等效應(yīng)量(Cohen’s d = 0.58),與FDA已批準的腦卒中VNS療法效果相當(dāng),提示其潛在的臨床應(yīng)用價值。
總而言之,經(jīng)過12周采用微型植入物在成功運動時選擇性激活迷走神經(jīng)的治療后,19名患者在手臂和手部力量以及日常生活活動能力方面表現(xiàn)出顯著改善效果,表明CLV為慢性不完全性頸髓損傷患者提供了一條有前景的治療途徑。
https://doi.org/10.1038/s41586-025-09028-5
制版人: 十一
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