学术动态
神外前沿
神外前沿讯， 2025年2月5日，神经影像学领域的国际知名学术期刊NeuroImage杂志（影响因子4.7，JCR分区Q1，中科院2区）上线了来自上海交通大学生物医学工程学院、上海交通大学医学院附属瑞金医院神经内科、新乡医学院第一附属医院神经外科、华盛顿大学医学院神经外科等团队共同完成的关于经颅振动刺激 可改善脑类淋巴清除功能的报道。
作者团队：Linghan Kong, Wei Jin, Yue Jiang, Fuhua Yan, Jun Liu, Eric C Leuthardt, Guang-Zhong Yang, Yuan Feng
本项研究发现，40 赫兹经颅振动刺激 （TVS）显著增强了自发性脑活动——促进了全脑活动与脑脊液的同步，表明淋巴清除功能得到了改善。
展开剩余70%研究结果表明，40 赫兹的经颅振动刺激显著提高了全脑各叶的低频振幅（ALFF），并且特别增加了额叶和顶叶的分数低频振幅（fALFF）。这一点值得注意，因为已有研究报道， 阿尔茨海默病（AD）和精神疾病患者的 ALFF 和 fALFF 会显著降低。
图 1.测量振动对自发脑活动和 gBOLD-CSF 耦合影响的实验装置及流程。（A）使用了定制的电磁头部振动执行器，由执行器线圈、传动杆和振动板组成，用于向大脑传递振动。振动板上装有柔软的海绵垫，以确保扫描过程中参与者的舒适度。执行器置于头部下方，产生的振动平行于冠状面，从而对大脑施加剪切振动刺激。（B）成像方案包含四个步骤。首先，在无振动的情况下获取结构图像（T1W）和静息态功能磁共振成像（rs-fMRI，Block A）。随后，施加 5 分钟的 40 赫兹 TVS，振动结束后立即使用相同的 rs-fMRI 序列测量自发脑活动和 gBOLD-CSF 耦合（Block B）。（C）30 赫兹和 50 赫兹 TVS 的成像方案与 40 赫兹 TVS 相同。（D）还进行了 40 赫兹 HVS 对照实验，其振动持续时间和强度与 40 赫兹 TVS 相匹配。
目前，非侵入性脑刺激如电刺激、磁刺激和超声刺激等传统刺激方法已得到深入研究，但对于机械刺激却知之甚少。
本项研究采用定制的头部驱动器对人脑施加 40 赫兹的经颅振动刺激（TVS）。在 5 分钟 TVS 治疗前后进行功能性磁共振成像（fMRI），以探究低频振幅（ALFF）和分数低频振幅（fALFF）的变化以及全脑活动与脑脊液（CSF）流动的耦合情况，后者与脑淋巴清除功能相关。
研究发现，在低频振幅（ALFF）和分数低频振幅（fALFF）这两项指标上均观察到了显著提升，这表明 40 赫兹的经颅振动刺激（TVS）有效地增强了大脑自发活动。此外，40 赫兹的 TVS 还促进了全脑活动与脑脊液（CSF）的同步性，这表明其改善了类淋巴清除过程，而 30 赫兹或 50 赫兹的 TVS 则未产生这种效果。
研究发现，在施加 40 赫兹的全身振动刺激后，大脑活动以及脑血氧水平依赖信号（gBOLD）与脑脊液之间的耦合发生了显著变化，这突显了机械振动作为一种调节技术的潜力。观察到的 40 赫兹全身振动刺激对脑脊液淋巴系统功能的改善，很可能是由于对神经元施加的机械力激活了机械敏感离子通道（例如 Piezo 1）。这种激活可能会触发动作电位，从而调节大脑活动。
神外前沿-中国神经外科新媒体，科技推动学科进步；联系邮箱：shenwaiqianyan@qq.com；任何媒体、网站等机构如需转载或引用，须获得书面授权。
发布于：北京市