BRAIN SCIENCE
临床文献
经颅磁刺激治疗脑卒中后失眠的作用机制及其临床应用进展


一
经颅磁刺激的作用原理及应用
经颅磁刺激(TMS)这一非侵入性脑部刺激技术最初由Barker及其研究团队于1985年率先提出并开发。TMS涉及不同的刺激模式,包括rTMS、θ爆发刺激(TBS)和成对关联刺激等。在临床实践中,rTMS是最常用的治疗模式,刺激频率为1~50Hz。根据频率的不同,rTMS可分为低频刺激(≤1Hz)和高频刺激(≥5Hz)两种模式。研究表明高频刺激可显著增强大脑皮层的兴奋性;而低频刺激则会产生抑制效应,降低大脑皮层的兴奋度。这种可调节的特性使rTMS在神经系统疾病的治疗中具有广阔的应用前景。由于PSI患者的大脑皮层处于高度兴奋状态,故rTMS对PSI具有显著疗效。低频rTMS刺激右侧前额叶皮层可降低皮层兴奋性,用于改善失眠症状。高频rTMS刺激左侧前额叶皮层可增强皮层兴奋性,用于缓解抑郁相关失眠。值得注意的是,TBS作为近几年来的一种新型TMS模式,具有短时程和高效的特点。其通过模仿大脑的θ节律,与诱导N-甲基-D-天冬氨酸受体依赖性的长时程增强和长时程抑制相关,在PSI治疗中展现出巨大潜力。
二
TMS在PSI中的作用机制
1、神经可塑性调节
神经可塑性是指神经系统在结构和功能上表现出的动态适应与重塑能力,其核心机制涵盖突触可塑性调节、突触再生、神经网络重构及神经发生等多个生物学过程。这些机制共同体现中枢神经系统在应对损伤时所具备的自我修复与功能代偿潜能。脑卒中通过直接或间接降低大脑的自我修复能力引发失眠。TMS不仅可通过提高神经可塑性修复受损神经回路改善脑卒中后功能障碍的恢复,还可缓解失眠症状。主要包括以下两方面:①突触可塑性。TMS主要通过调节突触功能发挥治疗作用,其机制包括:调控突触相关蛋白的表达、调节脑源性神经营养因子的分泌、影响多种神经递质的释放与再摄取、调节 N-甲基-D-天冬氨酸受体的合成与功能。这些作用共同促进患者睡眠的启动,显著改善睡眠质量。②神经发生。TMS还具有促进神经发生的作用,可刺激神经元的新生、分化及其与现有神经环路的整合,有助于修复脑卒中后受损的神经网络,恢复其正常功能。
2、神经递质调节
PSI患者常表现出大脑皮层过度兴奋和持续觉醒状态,这种病理生理改变与神经递质系统功能紊乱密切相关。rTMS通过神经调节作用双向调节大脑皮层的兴奋性水平。低频TMS可抑制大脑皮层的过度兴奋,降低血清中多巴胺等兴奋性神经递质的浓度;同时提高5-羟色胺和γ-氨基丁酸等抑制性神经递质的浓度,调节神经内分泌水平。这种调节机制可有效降低患者大脑皮层的过度兴奋程度,提高睡 眠效率和质量。进一步研究表明rTMS治疗可显著调节患者的神经内分泌功能。治疗后患者血清中褪黑素水平显著升高,而促甲状腺激素、促肾上腺皮质激素等应激相关激素水平明显降低。该发现提示rTMS可通过调节下丘脑–垂体–肾上腺轴和下丘脑–垂体–甲状腺轴的功能状态,恢复神经内分泌系统的平衡,改善患者的睡眠觉醒节律,提升整体睡眠质量。
3、炎症和免疫调节
TMS可通过调节中枢神经系统的免疫细胞功能调控免疫反应。小胶质细胞作为中枢神经系统的主要免疫细胞,在炎症反应中扮演关键角色。TMS可通过调节小胶质细胞的活化状态抑制其释放促炎性细胞因子,如肿瘤坏死因子-α、白细胞介素-1β,减轻神经炎症反应,降低炎症对神经元的损伤作用。此外,星形胶质细胞也参与支持和保护神经元,并调节突触传递。TMS可支持星形胶质细胞的功能,增强其对神经元的保护作用,促进神经元功能恢复。这些免疫调节机制共同作用于PSI的治疗过程,减轻炎症反应对睡眠的干扰,改善患者的睡眠质量。
4、调节默认网络功能
默认网络(DMN)在PSI的病理生理过程中起关键作用。作为大脑在静息状态下高度活跃的功能性神经网络,DMN主要负责自我认知、记忆整合和内省思维等高级神经活动。研究发现脑卒中后患者DMN功能连接强度和网络拓扑结构可发生显著改变,这种功能重组可影响睡眠觉醒调节机制,与失眠症状的发生和维持密切相关。rTMS通过调节DMN的功能减少过度激活或异常连接,有助于恢复正常的睡眠模式。
5、心理和情绪调节
抑郁和焦虑等负面情绪状态可显著增加患者的心理负担,进而对睡眠质量产生不利影响。在精神病学领域,失眠与抑郁或焦虑障碍之间的共病关系已得到充分证实和广泛认可。胡晓辉等比较发现rTMS组患者的焦虑情绪较对照组(伪线圈rTMS刺激)明显改善,觉醒频率、睡眠潜伏期和觉醒持续时间显著减少。黄百花等认为高频和低频rTMS均可有效改善抑郁症患者的失眠症状及抑郁情绪,高频TMS对认知功能的改善更有益。无论是高频还是低频rTMS,均可通过调节心理和情绪状态发挥治疗作用。其机制涉及减轻患者的心理压力,降低大脑皮层的过度觉醒水平,促进睡眠功能的恢复。因此,rTMS在治疗PSI时,不仅可调节神经生理功能,还可改善心理情绪状态,这种双重调节作用为PSI的综合治疗提供理论依据和临床支持。
三
TMS治疗PSI的研究进展
PSI患者具有显著的临床特征。首先,患者以高龄人群为主,其生理机能和代谢能力普遍下降;其次,多数患者合并高血压、糖尿病、冠心病等多种基础疾病,病情复杂;此外,由于多种疾病共存,患者往往需要同时服用多种药物,导致药物治疗方案复杂,药物相互作用风险增加,进而导致较高的不良反应发生率。这些因素共同造成PSI治疗的复杂性和挑战性。罗海龙等研究显示在治疗PSI时单用阿普唑仑疗效显著低于单用rTMS,后者可有效加速患者脑神经功能的恢复,提升睡眠质量与促进神经功能修复展现出显著疗效。针对病重、服用药物多、配合度低的PSI患者不选用药物,而是选择物理治疗,TMS对改善患者睡眠质量是个不错的选择。临床上常选择TMS与其他方法联合治疗,提高治疗效果。
1、TMS 联合药物治疗
代美玲等通过对比分析发现,相较于单独使用佐匹克隆,rTMS联合佐匹克隆在多项睡眠指标的改善上表现出显著优势。rTMS联合佐匹克隆的治疗方案可通过协同作用更有效地改善PSI患者的睡眠质量,其疗效显著优于单一药物治疗。覃彬等认为与单独用药相比,rTMS联合药物治疗改善PSI患者的睡眠质量效果更佳。
2、TMS联合心理干预
高频rTMS联合失眠认知行为治疗(CBTI)对PSI治疗具有协同增效作用。刘朝朋等系统评估rTMS联合CBTI疗法对脑卒中后睡眠障碍患者的临床疗效,结果显示观察组(高频rTMS联合CBTI)的治疗总有效率显著优于单一CBTI治疗的对照组。这一发现提示高频 rTMS联合CBTI可通过神经调控和心理行为干预的双重机制更有效地改善脑卒中后睡眠障碍患者的睡眠质量。
3、TMS联合中医外治法
大量临床研究证实,中医外治法多途径、多靶点的作用机制对PSI的治疗具有显著疗效。其中穴位贴敷、刮痧、中药足浴、五音疗法、平衡火罐、针刺疗法、传统中医功法及耳穴压豆等干预措施均显示出良好的治疗效果。近年来随着研究的深入,rTMS与中医外治法的协同应用已逐渐成为该领域的研究热点,为PSI的治疗提供更全面的解决方案。
4、TMS联合其他非药物治疗
罗颖等研究表明rTMS联合康复护理的综合治疗方案在改善PSI、抑郁及焦虑症状方面具有显著疗效。该疗法不仅可有效提升患者的睡眠质量和心理健康水平,还具有患者接受度高、安全性良好、生活质量显著改善等优势。
四
小结
TMS作为一种非侵入性的神经调控技术,在PSI治疗领域展现出显著的应用潜力和临床价值。然而当前研究仍存在诸多局限性:首先,临床试验的样本规模普遍较小,缺乏大规模、多中心的随机对照研究;其次,TMS治疗的作用机制尚未完全阐明,包括其对神经递质系统、神经网络可塑性、神经炎症反应及神经内分泌调节的具体影响仍需深入探索;此外,治疗参数的标准化(如刺激频率、强度、部位和疗程)尚未达成共识,长期疗效和安全性也有待进一步验证。
未来研究应着重于:①扩大临床试验样本量,开展多中心、大样本的随机对照研究;②结合神经影像学、分子生物学等多学科技术深入探究TMS治疗的作用机制;③推进技术创新,开发更精准的刺激模式并制定个体化治疗方案;④促进临床转化,建立规范化的治疗指南和操作流程。同时,在推进临床应用的过程中,需重点关注TMS治疗可能存在的潜在风险,如癫痫发作、头痛等不良反应,并通过严格的患者筛选、参数优化和实时监测确保治疗的安全性和可靠性,为PSI患者提供更安全、有效的治疗方案。利益冲突:所有作者均声明不存在利益冲突。
注文章出处:艾热菲热·阿不都热西提,彭颜晖等.经颅磁刺激治疗脑卒中后失眠的作用机制及其临床应用进展.[J].中国现代医生.2025.63(30):98-101.
