导读
该研究运用 TMS、EEG 及 TMS-EEG 技术，深入探究中风恢复机制。研究依据运动诱发电位（MEP）的引出情况与患者运动功能水平进行分组研究。结果显示，低功能且 MEP（-）的患者，其大脑功能连接显著增强，对运动功能恢复起到积极促进作用；中 - 高功能但 MEP（-）的患者，在恢复过程中功能连接逐渐提升，对侧半球在其中发挥关键作用；而 MEP（+）的患者，大脑半球间功能连接与运动功能呈负相关。这一成果表明，在中风康复治疗中，全面考量患者运动功能及患侧皮质运动通路完整性，对提升临床治疗效果意义重大。
研究方法
研究对象
81名中风受试者和15名年龄匹配的健康成年人参与，中风受试者在入组前1年内发生中风且无认知障碍，所有参与者均需符合TMS筛选标准。排除妊娠、使用影响癫痫阈值药物及体内有金属物或植入装置。
研究流程
所有参与者进行行为和神经生理学测量，包括握力评估、中风受试者的上肢Fugl-Meyer运动功能评估（UEFMA）和动作研究手臂测试（ARAT），以及TMS、EEG和TMS-EEG测量。约2个月后，46名中风受试者再次进行相同测量。在这两个阶段中，神经生理测量都在行为测量后进行。
测量方法
EEG测量
使用配备TMS兼容EEG帽，电极放置采用国际10-20系统，靶点参考CPz，6分钟静息EEG记录期间，受试者闭眼休息。分析使用MATLAB和EEGLAB工具箱进行数据预处理，计算半球间相干性、相位锁定值（PLV）等指标进行功率和功能连接（FC）分析，以及图论分析测量全局和局部网络连接性。
TMS测量
在行为测量后进行，使用依瑞德集团NS5000成对脉冲磁刺激仪进行单脉冲TMS刺激初级运动皮层，确定静息运动阈值（RMT），通过导航系统确保线圈位置稳定，进行成对脉冲评估皮质内抑制和易化，某些情况下评估运动MEP和皮质静息期（CSP）、同侧静息期（ISP）。分析使用自定义MATLAB脚本离线分析MEP，计算短皮质内抑制（SICI）和皮质内易化（ICF）。
研究结果
01 横断面结果
不同组别在研究某一特定时间段神经生理特征差异及各指标之间的关系。
分组情况
81名中风受试者在第1阶段完成了测量，其中组0 [低功能MEP（-）个体] 有40名受试者，组1 [中-高功能MEP（-）个体] 有12名受试者，组2 [MEP（+）个体] 有29名受试者。
EEG测量
EEG功率：组间分析显示，组0的患侧（IH）delta和theta频段功率以及健侧（CH）theta频段功率显著高于健康对照组（图一）。
图一 各组间脑电图功率的差异
半球间功能连接性
组间分析显示，组0的theta频段相干性和PLV显著高于组1和健康对照组，delta频段相干性与组1也有显著组间差异（图二）。
图二 各组间半球间功能连接差异
图论分析
组间分析显示，组0的CH的delta频段中介中心性，delta、theta频段度中心性以及theta频段聚类系数与组1存在差异，部分指标与健康对照组也有差异（图3）。
图3 各组间CH功能连接的差异
TMS-MEP测量
MEP（-）个体不可记录患侧手的TMS参数，因此仅比较组2与健康对照组，组2患侧CSP显著高于健康对照组，非患侧手的TMS参数在各组间无显著差异。
研究对象
组间分析显示，组0的IH自然频率显著高于健康对照组，与组1相比也呈现出更高的趋势，TEP成分无显著主效应（图4）。
图4 各组间IH固有频率的差异
相关性分析
基线时，仅组2的delta频段FC指标与ARAT呈负相关，包括半球间FC、患侧内FC和健侧内FC的部分指标，中风病程与神经生理结果无显著相关性（图5）。
图5 第2组基线功能连接与运动功能的相关性
02 纵向结果
同一组别在不同时间阶段恢复过程中的神经生理变化趋势及其与运动功能变化之间的关系。
分组情况
46名中风幸存者完成了第二次测量：第0组19人，第1组9人，第2组18人。
行为测量
所有组第二次FMA和ARAT均显著高于第一次测量结果，组间无显著差异。
EEG测量
EEG功率：无显著差异。
半球间功能连接性
theta频段相干性和PLV存在组×时间交互作用，组1在第二次测量的theta频段相干性和PLV等参数均高于第一次测量（图6A、B）。
图6 各组间功能连接差异变化
图文分析
alpha频段小世界属性存在时间主效应和组×时间交互作用。事后比较结果显示，在组1中，第二次测量中的alpha频段显著更大（图6C）。
健侧半球的theta频段度中心性，delta、theta频段聚类系数存在组×时间交互作用。事后比较显示，组1在第二次测量的这些指标高于第一次测量（图6D、E）。
TMS-MEP测量
Session1中组0中有1名受试者在第二次测量时变为MEP（+），组1中有3名受试者在第二次测量时变为MEP（+），各组或半球间在两个阶段的TMS参数无显著差异。
TMS-EEG测量
各个组以及左右半球之间，两个测量阶段的TEP成分和自然频率都不存在显著差异。
相关性分析
在组0和组1中，基线alpha频段PLV与ARAT变化呈显著正相关，组2无次相关性（图7）。
图7 基线alpha带半球间功能连接与运动功能随时间变化的相关性
组1中的CH的theta频段度中心性变化、CH的delta频段聚类系数变化与ARAT变化呈显著正相关（图8A、B），组2中CH的ISP变化与ARAT变化呈显著负相关（图8C）。
图8 神经生理变化和运动功能之间的相关性随时间的推移而变化
结论
本研究首次结合多种脑研究技术监测中风后纵向神经生理变化，发现低功能MEP（-）个体FC显著升高，这种较高的FC对运动恢复有积极作用。中-高功能MEP（-）个体在恢复过程中FC增加，研究观察到该组在恢复过程中，对侧半球（CH）的功能连接增加与运动恢复相关，表明CH对运动恢复起到关键的支持作用。MEP（+）个体半球间功能连接与运动功能呈负相关，CH的影响似乎对运动恢复不利。基于这些发现，研究强调中风康复个性化干预的重要性，应综合考虑运动功能和患侧皮质运动通路完整性以优化临床效率。
临床应用意义
这项研究为中风康复的个体化干预提供了重要依据：
01 个体化康复策略
根据患者的运动功能水平和患侧皮层运动通路的功能完整性，制定针对性的康复方案。
对于低功能MEP（-）患者，增加CH与IH之间的功能连接性可能有助于运动恢复。
对于中等至高功能MEP（-）患者，除了增加功能连接性外，还可以通过调节CH的皮层兴奋性来促进恢复。
对于MEP（+）患者，可能需要抑制CH的过度影响，以优化运动恢复。
02 新的康复技术开发
研究结果支持开发基于神经调节技术（如TMS）的康复方法，以调节大脑功能连接性，促进中风后的运动功能恢复。
03 预后评估
通过EEG和TMS等技术评估患者的神经生理学特征，可以为康复预后提供早期预测，帮助制定更有效的康复计划。
总之，这项研究强调了中风康复中个体化干预的重要性，并为未来的研究和临床实践提供了新的方向。
参考文献：
Ding Q, Chen J, Zhang S, et al. Neurophysiological characterization of stroke recovery: A longitudinal TMS and EEG study[J]. CNS Neurosci Ther, 2024, 30:e14471. DOI: 10.1111/cns.14471.
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