改变周围神经通路恢复中枢神经损伤后上肢功能的基础研究

痉挛性偏瘫是中枢神经损伤的严重后遗症，其中尤以上肢痉挛性瘫痪的治疗为困难。研究发现，偏瘫患者的健存大脑半球（与患肢同侧）能通过跨半球的脑功能重组对瘫痪肢体进行代偿控制，但这种重组恢复的程度和范围往往很有限。本课题组在前期研究中发现健侧颈7神经根移位在术后会出现了一侧大脑半球同时支配双侧上肢的功能重组现象。这为中枢损伤后加强健存大脑半球控制患肢提供了全新思路：通过周围神经移位改变周围神经的通路来增强健存半球对瘫痪上肢的控制。课题组在动物预实验和临床观察中初步证实了这一方法的有效性。本课题拟在这一基础上进一步探索其机制，联合运用功能学评估、神经电生理检查（如EMG、SEP、MEP等）、神经功能影像学检查（micro-PET）来证实这一方法的可行性，并阐明其脑功能重组的机制。这是中枢损伤后恢复肢体功能的全新思路，具有重要的理论价值和临床应用前景。

作为中枢神经损伤后较为严重的后遗症之一，上肢痉挛性瘫痪的治疗方法及效果均有限。本课题使用啮齿类动物建立脑外伤和健侧颈七神经根移位至患侧颈七神经根的模型，通过光遗传学-电生理相结合的技术、行为学以及逆行跨多突触的神经示踪技术，MicroPET技术等研究瘫痪肢体运动功能恢复的中枢机制。首先我们建立了啮齿类动物一侧控制性皮层撞击脑外伤及健侧颈七-患侧颈七神经根切断及移位模型，术后通过行为学观察探索上肢运动功能的损伤及恢复情况，在体光遗传学-电生理技术相结合用于绘制正常动物初级运动皮层M1、前肢各肌肉代表区图谱以及动态记录术后不同时间点健侧皮层刺激后双侧上肢各靶肌肉代表区位置及运动诱发电位（MEP）参数的变化。采用伪狂犬病毒PRV-Bartha株dsred自患肢颈七神经根注射，连续冰冻切片及免疫组化观察其在健侧皮层的神经元标记情况。MicroPET来探索手术组和对照组大脑的可塑性变化。结果发现一侧皮层损伤后，实验动物对侧肢体在滚轴实验和阶梯步行实验的评分均出现显著的降低，对照组的评分在损伤后早期内均出现了一定程度的上升，但之后直至术后晚期对照组的患肢行为学评分未进一步恢复，而实验组的患肢在术后6月时行为学评分开始好于对照组，并持续到最后。我们通过光遗传学方法绘制了M1图谱，并发现前肢代表区由位于偏前方较小面积的代表区以及偏后方较大面积的代表区构成。术后神经移位组会在健侧大脑半球出现患肢伸肘、伸腕、伸指的控制区，而对照组并未出现这一现象。Micro结果也证实在神经移位组动物的健侧大脑半球会出现葡萄糖代谢的增高，而这一增高和肢体功能恢复相关。病毒逆行示踪结果显示单纯脑损伤和脑损伤+双侧颈七神经根切断的动物的右（健）侧皮层在各时间点均未发现被标记的神经元，而脑损伤+健侧颈七移位的小鼠在术后5月，健侧皮层中已能找到少量被标记的神经元，术后7月直至10月健侧皮层中被标记的神经元密度进一步增高。对于脑损伤导致的上肢瘫痪，健侧颈七神经根移位术可以促进患肢粗大（伸肘）及部分精细（伸腕指及协调）功能的恢复，前者恢复更为显著。术后健侧皮层参与了对双侧上肢运动的支配，患肢代表区在术后早期覆盖了健肢代表区，且前者呈现出向后者逐渐缩小汇聚、精确有序的趋势。.

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