Page 141 - 南京医科大学学报自然科学版
P. 141

第43卷第4期                 孙妍玉，吴 晋. 神经网络重塑促进脑卒中后功能修复的研究进展［J］.
                  2023年4月                     南京医科大学学报（自然科学版），2023，43（04）：577⁃581                       ·579 ·


                背侧感觉运动、腹侧视觉神经网络的功能连接强度                            程度相关    ［35］ 。以上研究提示，在脑梗死后功能连接
                与上肢运动评分呈正相关             ［25］ 。默认网络参与认知            改变过程中，发生了突触结构和功能重塑事件。
                功能，慢性期脑梗死患者患侧感觉运动⁃默认网络之
                                                                  4 神经可塑性改善运动功能预后的分子机制
                间的功能连接与运动评分无相关关系，但在接受康
                复训练后，二者的功能连接增强，且与运动评分呈                                在过去几十年里，有关神经可塑性改善运动功
                正相关   ［26］ 。与认知功能有关的另一个网络是额顶                      能的机制成为学界重要的探讨内容。但临床上仍
                神经网络，在脑梗死后的前 3 个月可出现运动⁃额                          缺乏可靠的提示可塑性变化的生物学指标，这限制
                顶网络之间的功能连接减弱，慢性期运动⁃额顶神                            了神经重塑用于改善脑梗死患者康复。因此在将
                经网络之间的功能连接强度与上肢运动评分呈正                             神经可塑性向临床转化时，需要明确其生物学指
                相关  ［14，27］ 。然而，静息态网络的无效重组会损害运                    标。动物实验中，刺激小鼠健侧运动皮层可改变
                动功能恢复，对健侧运动网络的慢性光遗传学刺激                            全脑多个网络功能连接，并改变脑组织中神经可
                                     ［6］
                可以导致无效重组发生 。以上研究表明脑梗死导                            塑性相关基因表达水平，包括脑源性神经营养因
                致全脑多个功能神经网络不同程度的功能重组，其                            子（brain derived neurotrophic factor，BDNF）、介导α⁃
                介导了卒中后运动功能恢复。                                     氨基⁃3⁃羟基⁃5⁃甲基⁃4⁃异恶唑丙酸受体（α⁃amino⁃3⁃
                                                                  hydroxy⁃5⁃methyl⁃4⁃isoxazole propionic acid receptor，
                3 神经可塑性机制介导脑梗死后功能连接改变
                                                                  AMPAR）功能的 NPTX1、与轴突生长相关的 RTN4R
                                                                    ［6］
                    脑梗死会引起受损伤的大脑重建神经网络，从                          等 。这提示许多分子可以通过调控神经可塑性来
                而修复或代偿受损的功能，即大脑具有可塑性                     ［28-29］ 。  改变功能连接。明确这些分子机制与功能连接强
                大脑某些功能网络间静息态功能连接强度可以作                             度的关系，有助于将功能连接强度作为生物学指
                为生物学指标，以评价脑梗死后功能恢复，这反映                            标，以评估大脑可塑性变化。
                了脑梗死后静息态功能连接变化过程中存在可塑                                 目前已发现许多促进突触重塑的蛋白可以改善
                性事件。功能连接的变化与神经递质γ⁃氨基丁酸                            脑梗死后运动功能，并有望影响功能连接。BDNF抑
               （γ⁃aminobutyric acid，GABA）水平有关    ［30-31］ 。在健康     制脑梗死后 GABA 转运体 1（GABA transporter⁃1，
                成人中，细胞外 GABA 水平与感觉运动神经网络内                         GAT⁃1）的内化，恢复 GAT⁃1 的功能，促进受损脑组
                部功能连接强度呈负相关 。在光照致脑梗死小鼠                            织重塑   ［35］ 。AMPAR 对调节树突棘多态性起到了关
                                      ［31］
                模型中，健侧后运动区的小清蛋白阳性（parvalbumin⁃                    键作用，可通过干预 AMPAR 转入突触或转出突触
                expressing，PV ）中间神经元数量与一些功能连接强                    来调控突触强度和可塑性             ［30，36］ 。表观遗传方面，抑
                            +
                度呈负相关，如双侧后运动区之间、健侧后运动区                            制 组 蛋 白 去 乙 酰 化 酶 2（histone deacetylase 2，
                和后顶部之间的功能连接 。由于细胞外GABA由                           HDAC2）活性不仅可以减少卒中后继发性损伤，也
                                       ［30］
                PV 中间神经元释放，参与tonic信号，因此GABA水                      可以上调 GAT⁃1 和 BDNF 的表达，从而促进功能恢
                  +
                平影响神经功能连接的潜在机制可能是tonic/GABA                       复 ［35，37］ ；在小鼠脑梗死后，梗死旁皮质的环磷酸腺苷
                信号抑制了脑的可塑性。                                       反 应 元 件 结 合 蛋 白（cyclic AMP response element
                    临床上脑梗死患者接受康复训练，已被证明通过                         binding protein，CREB）会诱导产生与健康小鼠不
                增强神经网络功能连接，进而促进卒中患者运动功能                           同的转录组，使胶质细胞源性神经营养因子（glial
                修复  ［20，32- 33］ 。实验动物环境丰富化（environmental          cell⁃line derived neurotrophic factor，GDNF）、生长激
                enrichment，EE）是指给动物提供一种丰富的、刺激                     素、BDNF等蛋白增加，以促进卒中后突触形成、运动
                的、类似于野外生存环境的饲养条件，由新奇感觉                            功能恢复 ；敲除CC趋化因子受体⁃5（CC chemokine
                                                                          ［38］
                刺激、运动和社交 3 个元素构成            ［34］ 。其已被证明是          receptor 5，CCR5）基因可以诱导CREB 表达，改善卒
                                                                                  ［39］
                一种公认的类似于临床卒中患者康复训练的范                              中后神经功能恢复 。
                式。为光照致脑梗死后的小鼠提供丰富化环境，可
                                                                  5 总结与展望
                改善患侧和对侧大脑运动区的功能连接                    ［30］ 。在另
                一项动物实验中，光照致脑梗死小鼠模型在暴露于                                综上所述，脑梗死后大脑运动相关神经网络的
                EE 后，一方面 tonic 电流被抑制；另一方面，突触数                     功能连接减弱导致了脑梗死患者运动功能障碍。
                目和轴突芽生增加，这些变化与小鼠运动功能恢复                            促进大脑运动相关神经网络重塑可以增强功能连
   136   137   138   139   140   141   142   143   144   145   146