作者：侯静萱，洪军，唐山市工人医院神经外科
随着现代医学的发展，各种原因所致
值得关注的是，约有0.3%的TBI患者会发生意识障碍。意识障碍是一种意识改变的长期状态。目前治疗方式主要包括药物、穴位针刺、高压氧、感觉刺激以及神经调控等。研究证实，神经调控可以改善脑损伤后意识障碍患者的意识水平和认知功能。
神经调控分为有创神经调控（invasive brain stimulation，IBS）和无创神经调控（non-invasive brain stimulation，NIBS）两类。IBS 主要包括脊髓电刺激（spinal cord stimulation，SCS）、脑深部电刺激（deep brain stimulation，DBS）。NIBS 主要包括经颅磁刺激（transcranial magnetic stimulation，TMS）、经颅电刺激（transcranial electrical stimulation，TES）、正中神经电刺激（median nerve stimulation，MNS）和经皮耳廓迷走神经电刺激（transcutaneous vagus nerve stimulation， taVNS）等。本文主要针对神经调控在TBI 中的应用进行综述。
1.有创神经调控
1.1 SCS：SCS 最早用于治疗意识障碍可以追溯到1989 年，Funahashi 等在6 例植物状态患者的颈髓C2～C4 水平硬脊膜外间隙植入电极并进行刺激，结果发现2 例患者从植物状态中恢复，脑干
Yang 等的试验结果也证实微意识状态的患者获益更大。上述研究初步证实，SCS 对处于微意识状态的患者疗效更佳，可能是由于SCS 通过激活丘脑-皮质通路和上行网状系统维持觉醒并引起脑电变化，同时增加脑血流、改善脑组织
1.2 DBS：DBS 是通过立体定向技术在脑组织相关核团内植入电极，通过电极将电脉冲传递到特定区域，从而达到治疗目的。临床上，DBS是PD、
术后脑磁图检查发现，表明神经网络被广泛重组，而且在DBS刺激时也可见该患者觉醒的增加、吞咽功能的恢复和肌肉
2.无创神经调控
2.1 TMS：TMS 可以通过头皮上方线圈中产生的磁场诱发大脑皮层电场变化，使脑电活动中的神经元相互作用，从而改变意识状态。不同刺激频率对脑皮层神经元发挥不同作用：低频刺激（＜ 1 Hz）可降低神经元兴奋性、局部代谢水平和脑血流量，并抑制皮层活动；而高频刺激（5～20 Hz）则会提高神经元兴奋性、局部代谢水平和脑血流量。
有研究团队在对16 例意识障碍患者（5 例微意识状态，11例植物状态）进行TMS的治疗中发现，以背外侧前额叶皮层为刺激位点接受10 Hz治疗，5例微意识状态患者的CRS-R 评分均有不同程度的提高，3 例植物状态患者脱离了植物状态。Ge 等收集了32 例脑损伤后植物状态患者分为接受10 Hz rTMS 刺激的刺激组和未接受rTMS 刺激的对照组，所有患者均接受CRS-R 评估，并在第一次治疗前和治疗后20 d 进行运动诱发电位检测。结果显示刺激组的诱发电位潜伏期缩短、CRS-R 评分增加，表明TMS 可增强中枢神经元及上行网状系统的兴奋性，改善早期植物状态患者的意识。
Jang 和Kwon得出了相同结论，研究发现TMS可以促进神经纤维束的增加。以上结果初步表明，刺激位点位于背外侧前额叶皮层时，上行网状系统可以通过丘脑中继和中叶核连接背外侧前额叶乃至整个大脑皮层，这对意识的恢复至关重要。此外，当刺激位点位于初级运动皮层时，刺激信号通过皮质脊髓束，诱导对侧肌肉出现运动诱发电位，同样可以改善患者的肢体运动功能。
2.2 TES：TES 是通过头皮上放置的电极施加弱电流来对慢性意识障碍患者发挥作用。其主要作用机制是电流通过头皮传导到大脑特定区域，改变目标神经元的电流流向和皮层的兴奋性，进而诱导神经元重塑。
TES 包括4 种类型：直流电刺激（transcranial direct current stimulation，tDCS）、交流电刺激（transcranial alternating current stimulation，tACS）、随机噪声刺激（transcranial random noise stimulation，tRNS）和脉冲电流刺激（transcranial pulse current stimulation，tPCS）。Park 等构建65 只轻型TBI 大鼠模型，其中33 只伤后第4 天给予tDCS 1 次，32 只为对照组，刺激位点选择左侧初级运动皮层。结果显示，大鼠伤后运动诱发电位波幅逐渐下降，证实存在皮质脊髓束损伤，tDCS可以有效激活受损皮质脊髓束，改善运动平衡和协调功能障碍。Bragina 等用TBI小鼠进行了研究，发现经过刺激后TBI小鼠脑血流和脑组织氧合明显增加。
综上所述，TES 可对静息膜电位进行阈下调节，通过改变神经元电流方向和兴奋性，提高脑血流量和脑组织氧合，激活受损皮质脊髓束，发挥改善患者意识和运动功能障碍的作用。
2.3 MNS：MNS 是一种经皮电刺激，这种方式已被证实可使啮齿类动物皮层的代谢发生变化，长期刺激可以诱导人类大脑皮层运动网络的改变。Cooper 等的研究纳入了10 例格拉斯哥昏迷评定量表（Glasgow Coma Scale，GCS）评分4～8 分的TBI患者，选取6 例患者进行为期2 周的右侧MNS 治疗。结果显示，刺激组患者平均清醒时间明显缩短，单光子发射计算机断层成像术（single-photon emission computed tomography，SPECT）检查发现刺激组患者的双侧皮质、基底节区和丘脑脑血流灌注显著增加。
在近期的一项研究中，329 例患者中的167 例被随机分配到施加电流刺激的MNS 组，162 例被随机分配到不施加电流刺激的对照组，电流刺激治疗每天持续8 h，持续2周。伤后6个月随访发现，MNS组患者意识恢复的比例（71.95%）较对照组（55.97%）提高，两组不良事件的发生率没有明显差异。以上结果表明，MNS 可以激活上行网状系统，通过增加脑源性神经营养因子释放，增强突触连接，增加脑血流灌注及神经递质释放，进而促进脑损伤后意识障碍的恢复。
2.4 taVNS：taVNS 是迷走神经电刺激中的一种，具有非侵袭性等优点。除治疗意识障碍外，也被用于治疗
Corazzol等进行了一项长达15年的研究，结果同样证实了taVNS可以通过增加脑血流和脑代谢改善患者的意识状态。Collins等在对脑损伤小鼠进行taVNS 的研究中，应用钙离子成像技术观察到脑皮质广泛的钙信号增强，神经元兴奋性增加，皮层下结构（去肾上腺素能蓝斑和胆碱能基底前脑）及皮层被广泛激活。上述结果初步证实，taVNS可以通过激活意识投射环路，影响边缘系统（杏仁核、海马、丘脑、下丘脑和新皮层）活性，激活蓝斑神经元和中缝背核释放
2.5 低强度超声：既往有学者发现治疗性超声可以促进血管新生，尤其是经颅聚焦超声（transcranial focused ultrasound，tFUS），因其高空间分辨率、高穿透深度和无创特性而在神经科学领域引起了广泛关注。在2016 年有学者将tFUS 应用于处于微意识状态的TBI 患者，在治疗10 d 后，患者CRS-R 评分提高、意识也得到逐渐改善。Yi 团队使用小鼠制造TBI 模型，将小鼠分为Sham 组、TBI 组和TBI+tFUS组，行tFUS 刺激后，在刺激的早期就可以观察到TBI+tFUS 脑血流仍然可以维持在更高水平，而且TBI+tFUS 组小鼠中保留完整神经元更多，血管内皮生成因子含量也更多。
上述结果初步证实，tFUS 刺激可以通过促进血管内皮生成因子等多种细胞因子释放，以调节血管生成促进脑损伤区脑血管重塑，增加脑血流量，减少因TBI后缺氧缺血引起的继发性脑损伤，促进神经修复。
3.总结与展望
本文简要概述了神经调控在脑损伤后意识障碍中的应用及作用机制，但目前神经调控尚存在以下几点不足：（1）对于神经调控技术刺激参数的选择仍有空白，不同研究选择的参数、时间均没有统一标准。（2）没有结合客观的评估手段来评估患者的意识水平，希望可以引入客观评估手段，以针对不同的患者选择对其受益更大的神经调控方式，且大多数研究仍依靠临床评分的变化判断患者意识变化。（3）较少研究按不同损伤部位进行分组，大多数研究仍旧使用患者意识水平进行分组，较难评价不同损伤部位患者的意识变化。（4）较少研究选择中枢神经调控技术和外周神经调控技术联用，对最优联合方案、最佳联合时机仍是空白。期望未来有越来越多的研究来填补相应的空白，让更多的临床患者获益。
来源：侯静萱,洪军.神经调控在创伤性脑损伤后意识障碍中的应用进展[J].神经疾病与精神卫生,2025,25(03):184-187.
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