论高频电刺激丘脑底核治疗帕金森病作用机制的研究进展论文

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1、论高频电刺激丘脑底核治疗帕金森病作用机制的研究进展论文论文关键词帕金森；丘脑底核；高频电刺激论文摘要帕金森病（ParkinsonDisease，PD）是一种发生于中老年时期，以震颤、肌强直、运动减少、姿势异常为主要特征的进行性神经系统变性疾病。目前的外科治疗手段主要有立体定向损毁术和丘脑底核高频电刺激术。立体定向损毁术是应用最为广泛的传统手术方式，它虽然可以改善PD运动症状但却是以核团毁损为代价的。随着人们对PD病因和发病机制的研究的深入，丘脑底核的重要性已经被越来越多的学者所重视，它与基底节的许多核团都有广泛的神经纤维联系，被称为基底节活动的动力“源泉”。在PD动物试

2、验和PD患者临床治疗中，丘脑底核高频电刺激均取得了令人满意的疗效.freelRNA的表达率下降10％~35％1。同样也有很多其他方面的证据支持高频刺激抑制学说。正电子发射断层扫描研究显示，苍白球毁损术与GPi-HFS对丘脑皮层代谢活动产生相似的改变2,说明HFS可能是通过抑制效应起作用。Maesaine,6-OHDA)所诱导的清醒动物模型来研究STNHFS治疗效果，证明STNHFS可以保护黑质致密部(pactpartofthesubstantianigra,SNc)多巴胺能神经元。在刺激前STN和SNr神经元过度兴奋，受来自过度兴奋的STN释放的过多谷氨酸产生的神经毒素

3、的影响，导致SNc中的多巴胺神经元变性。而在刺激之后STN的过度兴奋受到抑制，SNr异常兴奋受到抑制，结果SNc中神经元产生兴奋。SNc中剩余的多巴胺神经元释放多巴胺到纹状体中，从而导致对侧旋转行为的改善。因为来自STN过多的谷氨酸传出减少和SNc中代谢增加，谷氨酸相对毒性减少，所以SNc多巴胺神经元的进一部变性减弱，多巴胺神经元受到保护。2.2STN-HFS的兴奋学说虽然很多的研究证明高频刺激是通过抑制效应起作用的，但近几年有些研究却得出了相反的结论。Hashimoto等3报道了高频刺激MPTP处理过的猴子STN引起GPi神经元的兴奋。在STN-HFS刺激期间大多数G

4、Pi神经元的响应表现为抑制－兴奋－抑制－兴奋。兴奋响应的潜伏期与丘脑底核－黑质4或丘脑底核－苍白球5神经元的激活相一致，从而有力地支持了STN-HFS激活STN输出神经元这一假说。微透析测量发现大鼠在体STN－HFS引起GPe和SNr核团的谷氨酸的浓度显著增加，这一结果可由刺激驱动STN神经元或兴奋了STN谷氨酸传出轴突来解释6，7。有些学者在症状改善显著的患者身上观察到，刺激同侧的脑血流、小脑的局部代谢率及血氧浓度增加，这个试验结果也表明了STN-HFS通过兴奋效应起作用8~10。2.3关于丘脑底核高频电刺激其他方面的研究进展最近还有学者研究了帕金森病与ATP敏感性钾

5、离子通道的关系。中脑DA能神经元中有两种不同亚型的K+-ATP通道蛋白，它们介导呼吸链酶复合体Ⅰ(CXⅠ)的抑制作用。由于在PD中已发现CXⅠ的活性下降，因此不同亚型K+-ATP通道表达的差异可能参与了DA能神经元的退化11。虽然K+-ATP通道蛋白与PD的发病密切相关，但是目前这方面的研究甚少，目前DBS对K+-ATP通道的作用还尚未见报道12。今后如能从离子通道水平开展STN深部电刺激治疗帕金森病作用机制的研究，将对进一步了解PD的病理生理过程，阐明深部电刺激术的治疗机制，为PD的药物治疗寻找更好的目标提供进一步的理论依据。现在已有学者认为，帕金森病患者的异常运动很

6、有可能是因为脑组织活动模式的改变。研究发现，正常猴的基底节中有10%的苍白球神经元表现出3~19Hz微弱的周期性震荡活动，而且苍白球神经元之间的活动是无相关性的。在帕金森病猴模型中，苍白球神经元的震荡活动加强，有41%的苍白球神经元表现出低频的震荡活动，震荡活动的频率主要分布在7Hz和13Hz，而且神经元之间的震荡活动呈现出明显的同步化13，其他的学者也得出了一些类似的结论。由此可见，帕金森病的运动障碍很有可能是由基底节神经元这些放电模式的改变所引起的。而STN-HFS改变帕金森病运动障碍的机制很有可能就是抑制了这种异常的神经放电模式。近几年国外有学者报道，电刺激丘脑底

7、核神经元同步化活动在20Hz左右的区域会使GPi20Hz左右的神经元同步化活动加剧。而在电刺激丘脑底核同步化活动70Hz的区域，可以抑制内侧苍白球20Hz左右的神经元同步化活动。STN-HFS和多巴胺能的药物治疗就是使丘脑底核产生一个大于70Hz的神经元同步化活动来抑制基底节的输出结构GPi的低频同步化活动，从而改善帕金森病的运动症状14。综上所述，目前已有的研究主要将STN-HFS的作用机制分为抑制效应与兴奋效应，这个问题不能分开来看，它只是一个问题的两个方面，应该把所有这些试验结果综合起来进行分析。STN-HFS对各种运动障碍症状都有