经颅交流电刺激对缺血性脑卒中大鼠rs-fMRI的影响

摘要

目的:建立缺血性脑卒中大鼠右侧大脑中动脉阻塞(middle cerebral artery occlusion,MCAO)模型,观察经颅交流电刺激(transcranial alternating current stimulation,tACS)干预对缺血性脑卒中大鼠行为学及静息态功能性磁共振成像(resting-state functional magnetic resonance imaging,rs-fMRI)的影响.方法:24只雄性SD大鼠随机分为假手术组(S组)、模型组(M组)和tACS组(T组),记录体重,神经缺损评分(neurological deficit scores,NDS)及造模前(B)、造模后1天(D1)、造模后10天(D10)的rs-fMRI,对比观察tACS干预对MCAO模型大鼠rs-fMRI的影响.结果:NDS评分:M组、T组2h、D1、D3、D5、D7与S组相比显著升高(P＜ 0.05);T组D3、D5、D7与M组相比显著降低(P＜0.05).体重:M组、T组D1与其他各时间相比显著下降;S组D5、D7与其他各时间相比显著上升;S组D3与B、D1相比显著上升(P＜0.05);而M组在D1、D3、D5、D7与S组相比均显著下降(P＜ 0.05).脑成像:D10时,T组在健侧前额叶皮质、患侧前额叶皮质、健侧前扣带皮质的脑区局部一致性(regional homogeneity,ReHo)显著高于S组(P＜ 0.05);T组D10在患侧前额叶皮质、患侧海马的ReHo显著高于D1(P＜ 0.05).D1时,T组在健侧下丘脑、患侧脑脚间核、健侧嗅球的基于体素的形态学分析(voxel-based morphometry,VBM)显著高于S组(P＜0.05);T组D10在患侧海马、上丘脑、纹状体的VBM显著低于D1 (P＜ 0.05).此外,T组D10时灰质体积显著大于S组(P＜0.05).D1时,T组在嗅球的双侧血管小球层、纹状体的低频振荡振幅(amplitude of low-frequency fluctuation,ALFF)显著高于S组(P＜0.05);D10时,T组在双侧小脑、纹状体、前额叶皮质、嗅球的ALFF显著高于S组(P＜ 0.05).结论:tACS早期干预对MCAO大鼠的脑功能有影响,可能与其增强神经元活动及增大灰质体积有关.除了对学习记忆相关脑区,tACS可能还对运动相关脑区有影响从而促进运动功能康复.