本文是一篇医学论文，本研究结果显示单次阳极tDCS干预对PD患者的活动能力和步行能力显示出了即刻的积极效果，阳极tDCS即刻提高了运动皮层兴奋性，另外，通过即刻效应的比较并不能筛选出更高效的tDCS刺激方案。
1前言
1.1研究背景
帕金森病（Parkinson’s disease，PD）是常见的神经退行性疾病[1]，目前，已知PD的主要病理特征为中脑黑质-纹状体通路多巴胺能神经元进行性丢失和神经元内异常蛋白聚集体路易小体形成[2]，但是PD的发病原因及病理生理进程仍不十分明确。PD在50岁之前比较少见，其患病率、发病率和死亡率都随年龄增长而增加[3]。此外，男性比女性更易患此病，发病率是女性的1.4倍。到60岁时，患病率为0.5%，而在85至89岁的老年人中，患病率上升至3.9%[4]。在中国65岁以上的老年人中，患病率为1.7%[5]。随着人口老龄化进程的加剧，该病的患病人数逐渐上升，预计在2030年将达到500万[6]。临床上，PD的主要特征是静止性震颤、肌强直、运动迟缓和步态异常，这被称为PD的四大主征[7]。其他的临床特征还包括有姿势异常、冻结步态、言语困难、吞咽障碍、自主神经功能紊乱、睡眠障碍和认知功能减退等[7]。随着病情发展，PD的这些症状逐渐加重，严重影响患者的生活质量，部分患者还可出现不同程度的致残现象，导致其生活不能自理，加重家庭和社会的经济负担[8]。
PD患者功能障碍的治疗需要综合治疗和多学科的参与，包括药物治疗，运动疗法和大脑刺激技术的联合应用。药物治疗是目前主要的治疗方式，可以极大地改善患者的运动功能，但是随着疾病的进展，药物治疗后期会出现疗效减退，异动症，“开关”现象及精神症状等药物并发症[9]。深部大脑刺激是一种外科手术治疗，主要是用来改善中晚期PD的运动迟缓、僵硬和震颤等运动症状，但这种方法只有5%左右的PD患者满足手术标准，而且手术成本高，还可能存在一定的风险和副作用[10]。
1.2研究目的和意义
本研究的目的是探究不同tDCS阳极刺激方案对PD患者运动功能和运动皮层兴奋性的即刻影响，筛选更高效的tDCS刺激方案。
本研究拟采用阳极tDCS联合刺激M1和左DLPFC区的新方案，应用常规运动功能评估手段结合神经电生理评定技术，对受试者的平衡功能、功能活动能力、步态和运动皮层兴奋性进行评估，比较该tDCS方案与传统单一靶点刺激方案的即刻效果，以期为后续大样本长期的tDCS研究提供参考，提高临床治疗效果。
2文献综述
2.1工作原理
2.1.1作用电极
tD CS主要由三个重要部件组成，分别为两个不同的电极、电池设备和一个控制刺激输出的软件。电极分为阴阳两极，首先将电极浸泡在生理盐水中增强其导电性，生理盐水的最佳浓度为15~140 mmol/L，电极放置在刺激的目标区域上，另一个放置在相对侧的头部或颈部，仪器开机后，阴极和阳极之间通过0.5 mA~2 mA的微弱直流电，并通过它们引导电流以增加或减少神经元活动。通常使用的电极片面积大小为20~35 cm²，其目的主要是使电流尽可能聚焦在治疗部位。另一方面，电极片的面积越大，电流越分散，可以降低局部的电流强度，从而更好地保障治疗的安全性。tDCS可以根据刺激模式不同分为三种，即阴极刺激，阳极刺激和假刺激。一般来说，阴极下靶区域细胞膜超极化起到抑制兴奋性的作用，阳极下靶区域细胞膜去极化具有增强兴奋性的作用[27]。
2.1.2电流强度
当前研究中tDCS的电流强度多在1-2 mA之间，Ho等[28]分别测试电流强度为1.0 mA或2.0 mA，面积为16 cm2或35 cm2的电极片，单次和重复tDCS刺激时对运动皮层兴奋性的影响，结果表明和刺激的重复次数无关，用35 cm2电极片刺激时，皮层兴奋性的增加程度均比16 cm2的电极片大，但在比较1.0 mA和 2.0 mA的电流对皮层兴奋性的影响时，结果发现差异无显著性（P>0.05）。Batsikadze等[29]为探索2.0 mA tDCS对皮层兴奋性的影响，对14名健康受试者的左侧M1区分别进行阳极2.0 mA、阴极2.0 mA的tDCS 刺激，在9例和8例健康受试者中，分别进行阴极l.0 mA和假的tDCS刺激作为对照组，研究结果表明无论阳极还是阴极,2.0 mA的刺激均明显增加皮层兴奋性，阴极1.0 mA会降低皮层兴奋性，假刺激不会引起皮层兴奋性的变化，因此，目前的研究提示电流强度与作用效果之间的关系尚无明确的结论，还需要继续深入探索。
2.2作用机制
2.2.1即刻效应
对神经元静息膜电位的极化影响是tDCS对大脑功能调控的基本作用机制[24]。膜电位是指细胞膜内外的电位差，当细胞处于静息状态下，膜电位为-70 mV。当膜电位增加时，神经元更容易兴奋，当膜电位减少时，神经元的兴奋性降低。一般阳极倾向于增加膜电位，兴奋性增强，阴极会降低膜电位，兴奋性下降，这也是tDCS产生即刻效应的主要机制之一[31]。Nitsche等[32]研究发现tDCS阳极刺激后，用经颅磁刺激评估患者运动诱发电位（motor evoked potential，MEP），MEP波幅增加，而阴极刺激则使MEP波幅降低。根据电极的极性对大脑皮层的兴奋性产生影响，利用电流相对于轴突的方向使处于静息电位的细胞膜超极化或去极化。
2.2.2后效应
tD CS刺激除了可以对神经元产生即刻效应，还可在刺激停止后维持一段时间后效应[14]。使用tDCS刺激一定时间后停止，其后续效应仍能持续 30~60 min[32]，单纯从神经细胞膜电位变化来解释难以阐明这种作用的后续效应，长期影响归因于其增强神经突触的连接功能，改变突触可塑性的能力。tDCS阳极刺激动物脑片M1区，通过电生理技术，可观察到突触N-甲基-D-天冬氨酸（N-Methyl-D-aspartic acid，NMDA）受体依赖的长时程增强（long-term potentiation，LTP），皮层椎体神经元树突棘密度增加，提示tDCS可能引起突触传导及突触可塑性改变[15]。此作用可能与既往研究中的长时程增强（LTP）或者长时程抑制（long-term depression，LTD）有关。近年来发现tDCS诱导的后效应有多种神经递质参与，其中最为突出的是谷氨酸系统，当用拮抗剂阻断介导突触可塑性变化的NMDA受体，发现tDCS的后效应消失[32]。
3 对象与方法........................................ 8
3.1 研究对象.............................................. 8
3.2纳入标准........................................ 8
3.3排除标准.......................................... 8
4 研究结果.............................................. 14
4.1 患者人口学资料和一般情况.................................... 14
4.2 不同tDCS干预方案对平衡的影响 ............................. 15
4.3 不同tDCS干预方案对功能活动能力的影响 .................................. 15
5 讨论.................................................. 22
5.1 经颅直流电刺激对平衡功能的影响................................. 22
5.2 经颅直流电刺激对功能活动能力的影响.................................. 23
5.3 经颅直流电刺激对步行能力的影响...................................... 23
5 讨论
5.1 经颅直流电刺激对平衡功能的影响
姿势平衡障碍是PD患者常见的症状，会对患者的日常生活活动造成极大影响，致其生活质量严重下降[73]。本研究发现无论何种干预方案，对PD患者的平衡功能均无影响。对于平衡能力的评估我们选取Berg平衡量表评分为结果指标，在tD CS干预前后量表评分没有显著差异。我们的结果与既往报道类似，乔娜等[74]利用tDCS刺激探究对PD患者平衡功能的影响，干预组方案为tD CS阳极电极放置于左侧DLPFC，连续5天接受电流强度为2.0 mA持续20分钟的治疗，对照组接受安慰tDCS治疗，结果发现治疗结束后BBS评分较干预前无显著性差异，t DCS治疗效果无显著优势。
这一结果与我们的假设有差异，基于之前的研究结果，阳极tDCS刺激M1区、DLPFC区、小脑等脑区，均提示能改善PD患者的平衡功能。Hadoush等[60]为探究双侧阳极tDCS对平衡功能的影响，利用两个阳极电极片同时刺激大脑左右半球，研究结果显示tDCS治疗结束后，平衡功能有显著改善。Lattari[50]等利用tDCS刺激左DLPFC区，单次刺激结束后表明，与假刺激tDCS比较，左DLPFC tDCS干预改善了患者的平衡和功能活动能力。刘东辉等[75]采用电流强度为1.4 mA的t DCS分别刺激左、右小脑各1次，每次20分钟，连续刺激2周，结果发现tD CS组患者BBS评分由干预前的（25.5±9.5）分提高至（34.4±8.9）分，平衡功能较干预前有明显提高。tDCS对平衡功能的效应可能有几种解释。研究报道支持了前额叶区在空间定向中的作用，也有研究强调在具有挑战性的步行任务时，前额叶皮层也会激活[42]。因此，tDCS刺激引起的DLPFC兴奋性增加可能增强了视空间处理能力，从而改善了平衡和功能活动能力[49]。另外，在PD中，平衡和姿势稳定性的调控不仅仅局限于某一特定的运动皮层，双侧初级运动皮层、辅助运动皮层和前额叶皮层之间的相互连接对平衡和姿势稳定性起着至关重要的作用[76]，tDCS电流广泛作用于这些脑区，可以同时激活更多参与平衡的皮层区域，从而改善平衡能力。传统上PD大部分的研究多集中在基底神经节-丘脑-皮层通路，小脑的作用常被忽视，研究发现小脑对平衡和步态也起着重要的作用，对双侧小脑进行一次tDCS刺激发现可以即刻提高BBS评分[77]，tDCS的治疗作用主要通过影响小脑的活动来实现，阳极tDCS可以增强小脑-大脑抑制环路的效应，从而改善患者的平衡功能[53]。
6结论与建议
本研究结果显示单次阳极tDCS干预对PD患者的活动能力和步行能力显示出了即刻的积极效果，阳极tDCS即刻提高了运动皮层兴奋性，另外，通过即刻效应的比较并不能筛选出更高效的tDCS刺激方案。未来的研究可以参考单次tDCS效应显示的运动表现增强趋势，利用tDCS的后效应，进行多次重复干预来探索不同方案的长期效果，从而确定更高效的tDCS方案。
参考文献（略）