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文献分享|骶神经调节和大脑活动的改变-探讨差异
来源: | 作者:余鱼 | 发布时间: 2022-11-23 | 339 次浏览 | 分享到:


文献概要



骶神经调控已被证实可以用于治疗难治性膀胱过度活动症(OAB),但具体作用机制不明。近期研究显示,骶神经刺激可以改变大脑部分区域的活动,可能与其作用机制有关,且这些变化会因程控调整而改变。


        近期,有两项研究使用功能磁共振成像(fMRI)评估了在骶神经调节治疗期间,难治性膀胱过度活动症(OAB)女性的大脑活动模式。这两项研究拥有独立的研究设计和研究结果,且两项研究能够互为论证、相互补充。Weissbart等人旨在研究植入前和植入并刺激6周后大脑活动的变化;Gill等人的研究重点在在不同刺激强度下,在刺激开关周期之间大脑活动的变化。这两项研究主要集中在既往对骶神经调控治疗反应良好的女性。


神经调节改变大脑活动

       首例探讨骶神经调控过程中大脑特定区域活动变化的研究是2006年Blok等人用PET进行观察的。研究发现,骶神经调控刺激开启时与关闭时相比,与控制觉醒、膀胱充盈感觉,排尿时间相关的脑区活动增加或减少。这些区域包括眼窝前额皮质(活动减少),扣带回(活动减少),丘脑(活动减少)和背外侧前额叶皮层(活动增加)。此外,接受刺激至少6个月的患者与刚刚植入设备在扫描时才开始刺激的患者PET成像下的大脑活动模式不同。有趣的是,脑桥和中脑导水管周围灰质(排尿反射的中心结构)的活动没有变化。这些发现表明,骶神经调控通过排尿通路的其他区域发挥其治疗作用,而非这两个众所周知的协调膀胱控制的大脑中枢。这一假设在最近的两项功能磁共振成像研究中都得到了支持。然而,我们的工作也检测到在特定的神经调节设置下脑桥失活。


大脑活动预测反应

       Weissbart等人的研究表明,在7名对刺激试验有反应的女性的大脑活动在植入和激活设备6周后发生了变化。他们注意到扣带回活动的减少,与2006年Blok等人的研究一致;然而左额叶脑回的活动被观察到减少而不是增加。事实上,在神经调节之后,没有大脑区域的活动增加。总的来说,与无反应的患者相比,本研究中对治疗有反应的患者在植入前扣带皮层、额下回、脑岛和丘脑的活动增加。基于这些数据,作者推断骶神经调控减弱了基线性OAB女性大脑活动的增加,并假设OAB女性大脑活动增加的某些模式可能与治疗反应有关。


不同的刺激,不同的活动

       Gill等人的数据与Weissbart等人的数据形成对比,与Blok等人的一些发现相似。Gill等人采用了一种不同的研究设计,其中植入骶神经刺激设备超过3个月且对治疗反应良好的女性被招募来在在骶神经刺激设备循环开关的情况下进行功能磁共振成像。对所有患者的感觉阈值(可感知刺激)、阈下(不可感知)和阈上(最大耐受)刺激水平进行成像。在阈下水平,脑桥和导水管周围灰质失活被注意到,而阈值刺激使顶叶失活,但激活脑岛。阈上刺激引起广泛的激活,不出所料的增加了躯体感觉区域的活动。不同刺激水平,额下回的激活保持不变。该研究结论是大脑对骶神经调节的反应随刺激强度的不同而不同,这可能具有治疗意义。

       Gill等人的研究与Weissbart等人的研究解决了两个相互补充的不同问题。他们表明,通过改变刺激可以引发不同的大脑活动模式。然而,就使用骶神经调节而言,这种差异意味着什么,以及患者对治疗的反应如何,目前尚不清楚。


未来研究展望

       两项fMRI研究支持并挑战了Blok等人十多年前发表的最初研究。结果可能会因植入技术的改变而有所不同,比如使用了弯曲导线,或者与最初研究中使用的PET相比,当前研究中使用的MRI的空间分辨率有所提高。无论如何,在Gill等人的研究中,刺激器开关循环能激活和失活大脑中枢,与之不同的是,根据Weissbart的团队,减少植入前基线大脑活动的增加似乎与骶神经调控对OAB女性的治疗成功有关。这些数据证实了骶神经调节通过传入神经通路改变中枢神经系统的活动。此外,这些大脑活动的变化似乎随着刺激的强度而变化,并可能与基线神经活动的改变有关。这些研究表明,功能磁共振成像可以识别对治疗有反应的OAB患者的大脑活动模式。

       关于神经调节及其在参与OAB的大脑中枢的作用机制,以及它治疗的其他情况,还有很多有待了解。考虑到这些研究,更深入地了解OAB背后的大脑活动的特定变化,以及更好地理解如何优化神经调节来最佳地解决这个问题,是可能的。然而,还需要更多的研究来更好地定义OAB的病因,并辨别它是否是以膀胱为基础和/或以脑为基础紊乱,以便更好地治疗这种疾病。Gill等人的研究表明,不同的神经调节参数产生不同的大脑活动模式,这为确定最佳的治疗剂量提供了支持。使用骶神经调控治疗OAB还处于相对初级阶段,关于谁能从治疗中受益最大以及如何应用该疗法来实现这一目标还有很多有待发现。


本文中提供讨论支持的三个研究:

1. Weissbart, S. J. et al. Specific changes in brain activity in women with overactive bladder after successful sacral neuromodulation with InterStim®: an FMRI study [abstract]. Neurourol. Urodyn. 36 (Suppl. 1), S142–S143 (2017).

2. Gill, B. C. et al. Real-time changes in brain activity during sacral neuromodulation for overactive bladder. J. Urol. http://dx.doi.org/10.1016/j.juro.2017.06.074 (2017).

3. Blok, B. F. M., Groen, J., Bosch, J. L. H. R., Veltman, D. J. & Lammertsma, A. A. Different brain effects during chronic and acute sacral neuromodulation in urge incontinent patients with implanted neurostimulators. BJU Int. 98, 1238–1243 (2006).


END


原文出处:

Gill BC, Goldman HB. Sacral neuromodulation and alterations in brain activity - discussing discrepancies. Nat Rev Urol. 2017 Dec;14(12):697-698. doi: 10.1038/nrurol.2017.188. Epub 2017 Nov 14. PMID: 29133935.