翁雅婧,吳 毅,劉 罡,程會(huì)蘭,謝鴻宇,田 閃
1 昆山市康復(fù)醫(yī)院,江蘇昆山 215300;
2 復(fù)旦大學(xué)附屬華山醫(yī)院,上海200040
肌張力障礙是一種特定類型的異常運(yùn)動(dòng),其特征是由于持續(xù)或間歇的肌肉收縮而導(dǎo)致不自主運(yùn)動(dòng)、姿勢異常,或兩者兼具[1]?!凹埩φ系K”既可用于描述一種具有獨(dú)特表現(xiàn)的不自主運(yùn)動(dòng),也可用于命名一種獨(dú)立的疾病或綜合征。肌張力障礙根據(jù)病因?qū)W和臨床特征2 條主線進(jìn)行分類[1],根據(jù)病因可分為原發(fā)性、獲得性、特發(fā)性,根據(jù)臨床特征分類主要依據(jù)發(fā)病年齡、臨床癥狀及時(shí)間模式。不同類型的肌張力障礙可能涉及多條病理生理通路,調(diào)控可能涉及基底節(jié)區(qū)、皮質(zhì)感覺運(yùn)動(dòng)區(qū)、小腦區(qū)等多個(gè)區(qū)域[2]。
由于肌張力障礙病因復(fù)雜,臨床尚無有效的病因?qū)W治療方法,目前主要采用對癥治療,包括心理和康復(fù)治療、口服藥物、肉毒毒素注射和腦深部刺激手術(shù)等綜合措施。
由于肌張力障礙障礙尚無有效的病因?qū)W治療方法,因此心理疏導(dǎo)尤為重要,避免患者過度緊張。同樣值得注意的是,肌張力障礙中有很高的精神共病率,包括抑郁、焦慮和社交退縮[3]。
2.2.1 抗膽堿能藥物 苯海索、苯扎托品等,這些藥物通過阻斷基底節(jié)區(qū)的毒蕈堿型乙酰膽堿受體而起作用。此類藥物典型的毒副作用包括記憶喪失、意識(shí)混亂、煩躁不安、抑郁、口干、便秘、尿潴留、視力模糊或窄角青光眼惡化。
2.2.2 γ-氨基丁酸(GABA)相關(guān)藥物 一種常用的藥物是苯二氮?類藥物,如阿普唑侖、氯硝西泮和地西泮,均通過激動(dòng)GABA-A 受體而起作用的,常見的毒副作用包括鎮(zhèn)靜、精神狀態(tài)和協(xié)調(diào)能力受損以及抑郁,同時(shí)也存在快速耐藥和依賴的風(fēng)險(xiǎn)[4],因此應(yīng)避免突然停用或突然大幅減少劑量。巴氯芬是一種GABA-B受體激動(dòng)劑,也常用于肌張力障礙。
2.2.3 抗癲癇藥 包括苯妥英鈉、卡馬西平等,主要對發(fā)作性運(yùn)動(dòng)性肌張力障礙有效。
2.2.4 多巴胺能藥物 增強(qiáng)或抑制基底神經(jīng)節(jié)多巴胺能傳遞的藥物可能對肌張力障礙的特定人群非常有效。此類藥物不良反應(yīng)有急性張力失調(diào)、遲發(fā)性運(yùn)動(dòng)障礙綜合征和藥物誘導(dǎo)的帕金森綜合征。
2.2.5 肌松劑 這是一個(gè)廣泛的藥物類別,具有不同的作用機(jī)制,包括上述的巴氯芬和苯二氮?類藥物。但缺乏足夠的循證醫(yī)學(xué)證據(jù)[5]。
肉毒毒素來自細(xì)菌的肉毒梭菌產(chǎn)生的神經(jīng)毒素蛋白。這種細(xì)菌毒素會(huì)引起一種被稱為肉毒桿菌中毒的麻痹性疾病,因此局部肌肉注射可以抑制肌張力障礙時(shí)過度活躍的肌肉。肉毒素有A~G 7種不同的血清型,A 型和B 型的安全性和有效性已經(jīng)得到證實(shí)[6],毒副作用包括疲勞、流感樣癥狀、口干、頭暈、注射部位皮疹、血腫以及局部疼痛等[7]。
對于口服藥物和肉毒桿菌毒素?zé)o效的肌張力障礙患者,可選擇手術(shù)治療。主要包括腦深部電刺激術(shù)(deep brain stimulation,DBS);外周去神經(jīng)支配;鞘內(nèi)注射巴氯芬。
DBS是治療原發(fā)性全身性和節(jié)段型肌張力障礙的有效選擇,目前公認(rèn)的肌張力障礙DBS 的靶點(diǎn)是內(nèi)部蒼白球(globu pallidus interna,GPi)[8]。DBS 的禁忌證包括存在精神疾病、認(rèn)知障礙、吞咽困難或可能不配合手術(shù)后設(shè)備編程和維護(hù)的患者。已知的手術(shù)并發(fā)癥包括術(shù)中出血或局部缺血、圍手術(shù)期感染、延長線移位或斷裂[9]。
對于口服藥物和肉毒桿菌毒素?zé)o效的頸肌張力障礙患者,可選擇外周去神經(jīng)支配治療。該手術(shù)涉及到特定肌肉的脊髓外神經(jīng)切斷,因此對于肌肉數(shù)量有限的患者(如純斜頸或純側(cè)彎)效果最好。毒副作用可能包括頸部孤立區(qū)域永久性軀體感覺喪失或感覺異常,瘢痕或肌肉萎縮,肌肉無力和吞咽困難。異常運(yùn)動(dòng)可能在數(shù)周或數(shù)年后再次出現(xiàn)[10]。
鞘內(nèi)巴氯芬泵(intrathecal baclofen therapy,ITB)用于治療全身性肌張力障礙,潛在的毒副作用包括嗜睡、頭部和軀干控制減弱以及便秘[11]。
哺乳動(dòng)物的運(yùn)動(dòng)是神經(jīng)系統(tǒng)多個(gè)區(qū)域協(xié)調(diào)活動(dòng)的結(jié)果,最終匯聚在脊髓和腦干運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元控制下的肌肉上。雖然所有這些系統(tǒng)都是相互聯(lián)系的,但神經(jīng)系統(tǒng)不同節(jié)點(diǎn)或解剖區(qū)域的異??赡軐?dǎo)致不同的運(yùn)動(dòng)障礙,如肌張力障礙。以往觀點(diǎn)認(rèn)為肌張力障礙病因是基底神經(jīng)節(jié)區(qū)的一種功能紊亂,基底節(jié)區(qū)的損傷或藥物抑制均可以導(dǎo)致肌張力障礙,但最近的研究表明運(yùn)動(dòng)網(wǎng)絡(luò)中的其他節(jié)點(diǎn)也可能導(dǎo)致肌張力障礙[12]。這些結(jié)果提示肌張力障礙可能是由運(yùn)動(dòng)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中其他類型缺陷引起的猜測,它可能是由網(wǎng)絡(luò)中單個(gè)節(jié)點(diǎn)功能失常、多個(gè)節(jié)點(diǎn)同時(shí)功能失?;蚬?jié)點(diǎn)之間通信異常引起的。
最近小腦被認(rèn)為是與肌張力障礙有關(guān)的一個(gè)新節(jié)點(diǎn)。小腦和基底神經(jīng)節(jié)向大腦皮層的輸出通過單獨(dú)的丘腦核傳遞。HOSHI 利用狂犬病病毒的跨神經(jīng)元傳遞,發(fā)現(xiàn)了“小腦-丘腦-大腦皮層”的新通路,即小腦齒狀核投射纖維通過丘腦髓板內(nèi)側(cè)核團(tuán)到達(dá)紋狀體,然后到蒼白球外側(cè)部(external glo‐bus pallidus,GPe)。而丘腦底核投射纖維可以經(jīng)由腦干到達(dá)小腦皮質(zhì),投射起源于齒狀核的運(yùn)動(dòng)和非運(yùn)動(dòng)區(qū),并可能影響基底神經(jīng)節(jié)的運(yùn)動(dòng)和非運(yùn)動(dòng)功能。到達(dá)GPe的齒狀神經(jīng)元的數(shù)量與到達(dá)大腦皮層區(qū)域的齒狀神經(jīng)元的數(shù)量相當(dāng)[13],這說明小腦和基底神經(jīng)節(jié)區(qū)對于皮質(zhì)運(yùn)動(dòng)區(qū)的調(diào)控不能截然分開。
由于人腦實(shí)驗(yàn)手段存在局限性,導(dǎo)致即使發(fā)現(xiàn)了患者神經(jīng)系統(tǒng)某些區(qū)域或核團(tuán)的異常,還是難以確定其和疾病發(fā)病的關(guān)系。而在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中更能獲取證據(jù)顯示小腦在肌張力發(fā)病中的作用[14]。目前研究肌張力障礙的模型常用Dyt1 基因敲除小鼠種系,或是藥物誘導(dǎo)的后天發(fā)病小鼠,如向小鼠小腦細(xì)胞注入AMPA受體激動(dòng)劑或Na+/K+離子泵抑制劑,從而誘發(fā)全身的肌張力障礙。已有的動(dòng)物實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)提示小腦至少通過3 個(gè)機(jī)制影響肌張力障礙的發(fā)?。盒∧X傳出信號(hào)模式異常;小腦和基底節(jié)核團(tuán)之間的聯(lián)系出現(xiàn)異常;小腦細(xì)胞形態(tài)或結(jié)構(gòu)出現(xiàn)異常[15]。
在正常小鼠中,局部注射海紅藻酸對小腦皮質(zhì)的藥理學(xué)興奮可引起軀干和四肢的肌張力異常姿勢。肌張力障礙的嚴(yán)重程度通常隨紅藻酸鹽劑量的增加而增加。相反,紅藻酸鹽誘導(dǎo)的肌張力障礙可被谷氨酸拮抗劑逆轉(zhuǎn)或減輕。此外,在缺乏浦肯野細(xì)胞的轉(zhuǎn)基因小鼠中,注射紅藻酸誘導(dǎo)肌張力障礙程度顯著降低,從而表明小腦的主要輸出細(xì)胞在產(chǎn)生肌張力障礙運(yùn)動(dòng)中發(fā)揮作用[16]。另一種肌張力障礙動(dòng)物模型是蹣跚鼠,由于遺傳缺陷影響鈣通道而表現(xiàn)出陣發(fā)性肌張力障礙。手術(shù)切除小腦可消除蹣跚小鼠模型中的肌張力障礙發(fā)作。通過遺傳條件操作來局部控制小腦功能障礙,觀察到小腦功能障礙的程度決定了異常運(yùn)動(dòng)的嚴(yán)重程度。整個(gè)小腦的功能障礙導(dǎo)致許多身體部位的異常姿勢,類似于全發(fā)性肌張力障礙,局部的小腦功能障礙區(qū)域產(chǎn)生孤立的身體部位的異常運(yùn)動(dòng),類似于局灶性肌張力障礙[16]。
在患者中,醫(yī)學(xué)試驗(yàn)主要從臨床及病理觀察、神經(jīng)電生理學(xué)、神經(jīng)影像學(xué)3 個(gè)方面探索小腦在肌張力障礙發(fā)病中的具體作用。
3.3.1 臨床及病理觀察 HAKKOTTAI 等[17]回顧了一系列頸椎節(jié)段性肌張力障礙患者,相當(dāng)比例的患者在神經(jīng)影像學(xué)上表現(xiàn)為小腦萎縮或其他異常,包括低級(jí)別腫瘤、小腦梗死囊腫、白質(zhì)高強(qiáng)度和異位。LE BER 等[18]描述了來自8 個(gè)家庭的12 例異常肌張力障礙患者,其特征為局灶性或多灶性肌張力障礙,伴有罕見的臨床小腦體征,但在大多數(shù)患者的神經(jīng)影像學(xué)上有明顯的小腦萎縮。
3.3.2 神經(jīng)生理學(xué)研究 經(jīng)顱磁刺激(transcranial magnetic simulation,TMS)可用于刺激小腦系統(tǒng),并在生理和病理?xiàng)l件下研究各種生理機(jī)制,包括小腦-丘腦-皮層通路的連通性測量和可塑性[19]。通過在對側(cè)初級(jí)運(yùn)動(dòng)皮層M1 區(qū)進(jìn)行特定鎖時(shí)的TMS刺激,可以研究小腦與M1 區(qū)之間的連續(xù)性。利用重復(fù)經(jīng)顱磁刺激(repetitive transcranial magnetic simulation,rTMS)作用于小腦,可以誘導(dǎo)對側(cè)M1 區(qū)MEP 波幅的改變,而這種變化可能提示小腦-丘腦-皮層通路中神經(jīng)可塑性的改變,包括長時(shí)程增強(qiáng)和長時(shí)程抑制[19]。
3.3.3 神經(jīng)影像學(xué)研究 無論基于體素的形態(tài)學(xué)分析(voxel-based morphometry,VBM)和彌散成像(diffusion tensor image,DTI),還是基于功能的功能磁共振成像(functional magnetic resonance imaging,fMRI)和正電子發(fā)射體層成像(positron emission to‐mography,PET),都多次報(bào)道了人類原發(fā)性肌張力障礙中小腦存在異常的證據(jù)[20]。
大腦內(nèi)部的結(jié)構(gòu)變化存在于感覺運(yùn)動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的不同層次。利用結(jié)構(gòu)神經(jīng)成像技術(shù),如VBM 和DTI,觀察到原發(fā)性肌張力障礙患者感覺運(yùn)動(dòng)皮層、運(yùn)動(dòng)前皮層、頂葉皮層、基底節(jié)區(qū)、丘腦和小腦的灰質(zhì)增加或減少和白質(zhì)改變[21]。在局灶性肌張力障礙病例中,VBM 的研究顯示,上肢肌張力障礙頸部肌張力障礙和眼瞼痙攣患者小腦存在結(jié)構(gòu)灰質(zhì)異常[22]。在原發(fā)性全身性肌張力障礙病例中,DTI 已被用于研究通過分?jǐn)?shù)各向異性推導(dǎo)出的微觀結(jié)構(gòu)變化。通過功能磁共振成像顯示,肌張力障礙患者小腦區(qū)域活性異常[20]。GALLEA 等[23]報(bào)道在局灶性手肌張力障礙患者中,紋狀體-皮質(zhì)和小腦-皮質(zhì)網(wǎng)絡(luò)之間的相互作用減少,紋狀體和小腦之間的交流減少。PET顯像可以較為粗略地反應(yīng)局部腦組織代謝活躍程度。有研究發(fā)現(xiàn)通過PET 在DYT11 突變的肌張力障礙患者中發(fā)現(xiàn)了小腦區(qū)域代謝活性上升[20]。
TMS 是人類研究中應(yīng)用最廣泛的神經(jīng)生理學(xué)技術(shù)之一。原理是利用強(qiáng)度不斷變化的磁場作用于中樞神經(jīng),從而使得腦皮質(zhì)刺激區(qū)產(chǎn)生感應(yīng)電流。通過改變線圈放至的位置,線圈形狀、電流強(qiáng)度,可以對中樞神經(jīng)系統(tǒng)的不同區(qū)域造成一系列生理、生化反映[24]。rTMS是TMS的傳統(tǒng)刺激模式。低頻磁刺激(≤1 Hz)抑制刺激區(qū)大腦皮質(zhì)興奮性,高頻磁刺激(>1 Hz)提高刺激區(qū)大腦皮質(zhì)興奮性[25]。θ 節(jié)律爆發(fā)刺激(theta burst stimulation,TBS)是一種新型的rTMS方式。間歇性TBS(intermittent TBS,iT‐BS)提高刺激區(qū)大腦皮質(zhì)興奮性,連續(xù)性TBS(con‐tinuous TBS,cTBS)抑制刺激區(qū)大腦皮質(zhì)興奮性[26]。
rTMS是一種非侵入性腦刺激技術(shù),它通過突觸強(qiáng)度的變化來改變皮質(zhì)興奮性,并在大腦中產(chǎn)生神經(jīng)可塑性[27]。神經(jīng)可塑性是指大腦適應(yīng)環(huán)境變化而進(jìn)行自我重組的能力,涉及一個(gè)復(fù)雜的多層次過程,包括分子、突觸、電生理和結(jié)構(gòu)組織[28]。自20世紀(jì)80 年代早期TMS 發(fā)展以來,rTMS 被廣泛用于研究大腦與行為的關(guān)系。還被用于誘導(dǎo)結(jié)構(gòu)和功能神經(jīng)可塑性,作為抑郁癥、精神分裂癥、癡呆和中風(fēng)的潛在治療工具[29]。作為一種新的rTMS 方案,TBS在短時(shí)間內(nèi)(<5 min)調(diào)節(jié)皮質(zhì)興奮性。TBS 已被越來越多成功地用于探索人類皮層功能可塑性[30]。動(dòng)物研究表明,TBS 可以誘導(dǎo)即時(shí)和長期的功能和結(jié)構(gòu)可塑性[31],TBS 調(diào)節(jié)GABA 合成酶、突觸前GA‐BA 轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白和皮質(zhì)抑制中間神經(jīng)元。具體而言,cTBS 可減少鈣結(jié)合蛋白的中間神經(jīng)元的數(shù)量,iTBS則使之增長[32]。
隨著小腦在肌張力障礙中的作用越來越受重視,針對小腦的TMS 治療也逐漸展開。臨床試驗(yàn)主要分為cTBS和iTBS 2種方案。
4.3.1 小腦-大腦抑制 IWATA 和UGAWA[33]在健康受試者研究中發(fā)現(xiàn),TMS 先刺激一側(cè)小腦后部,5~7 ms刺激對側(cè)大腦皮層,對側(cè)初級(jí)運(yùn)動(dòng)皮層(M1)所誘發(fā)的MEP 幅度會(huì)減少,這被稱為“小腦-大腦抑制”(cerebellar-brain-inhibition,CBI)。小腦TMS 可能會(huì)激活浦肯野細(xì)胞,從而抑制齒狀核,抑制興奮性的齒狀核-丘腦-皮質(zhì)通路。與健康志愿者相比,局灶性手肌張力障礙患者患側(cè)和健側(cè)CBI 均降低[34]。盡管只有患側(cè)有癥狀,但雙側(cè)CBI 均降低提示雙側(cè)小腦皮層和/或小腦傳出通路受累,這可能是疾病的一種內(nèi)表型。
4.3.2 小腦對M1 區(qū)可塑性調(diào)節(jié) 小腦對M1 區(qū)具有可塑性的調(diào)節(jié),在健康受試者中,iTBS 對小腦皮層的興奮抑制了運(yùn)動(dòng)皮層隨后的聯(lián)合可塑性的發(fā)展,而連續(xù)的cTBS對小腦皮層的抑制則增強(qiáng)了運(yùn)動(dòng)皮層隨后的可塑性[35]。
成對TMS 技術(shù)以不同的刺激間隔作用在小腦,通過對側(cè)M1 上的刺激,可用于研究小腦M1 之間的連通性[36]。在小腦上施加1 Hz rTMS 對相互連接的運(yùn)動(dòng)區(qū)域具有調(diào)節(jié)作用并增加MEP 振幅,從而表明浦肯野向齒狀核的輸出減少,這反過來又會(huì)伴隨齒狀皮質(zhì)驅(qū)動(dòng)去抑制。與1 Hz rTMS 不同,小腦iTBS或cTBS的影響很可能作用于小腦皮層的表層(抑制浦肯野細(xì)胞活性)。因此,小腦iTBS 或cTBS 抑制或促進(jìn)浦肯野細(xì)胞(抑制性輸出)和齒狀丘腦皮質(zhì)通路[37]。
總的來說,對肌張力障礙患者的TMS 研究結(jié)果表明,小腦可能以各種方式影響不同形式的局灶性肌張力障礙患者的M1區(qū)。
KOCH 等[38]對20 例頸肌張力障礙患者進(jìn)行了時(shí)長2 周的小腦cTBS 治療,發(fā)現(xiàn)患者多倫多西部痙攣性斜頸評定量表評分得到改善,且改善程度和患者M(jìn)1 區(qū)可塑性恢復(fù)正常的程度相關(guān)。BRADNAM等[39]對16 例書寫障礙患者給予小腦cTBS 干預(yù)聯(lián)合運(yùn)動(dòng)控制訓(xùn)練10 d 后發(fā)現(xiàn)患者癥狀評分、上肢運(yùn)動(dòng)控制能力等均得到明顯改善。BOLOGNA 等[40]研究發(fā)現(xiàn)小腦cTBS 干預(yù)能降低頸肌痙攣患者和健康人磁刺激對側(cè)M1 區(qū)皮質(zhì)興奮性,但是對手肌痙攣患者M(jìn)1 區(qū)皮質(zhì)興奮性無明顯影響,可能與支配手部的神經(jīng)更為豐富有關(guān)。
以上數(shù)據(jù)顯示小腦調(diào)節(jié)可能改善肌張力障礙癥狀,為這些患者的治療提出了一種可能的新方法。
肌張力障礙是一種特定類型的異常運(yùn)動(dòng),其特征是由于持續(xù)或間歇的肌肉收縮而導(dǎo)致不自主運(yùn)動(dòng)、姿勢異常,或兩者兼具。由于肌張力障礙病因復(fù)雜,臨床尚無有效的病因?qū)W治療方法,目前主要采用對癥治療。包括心理和康復(fù)治療、口服藥物、肉毒毒素注射和腦深部刺激手術(shù)等綜合措施。
以往認(rèn)為肌張力障礙病因是基底神經(jīng)節(jié)區(qū)功能的一種功能紊亂,基底節(jié)區(qū)的損傷或藥物抑制均可以導(dǎo)致肌張力障礙,隨著“小腦-丘腦-大腦皮質(zhì)”環(huán)路的提出,發(fā)現(xiàn)小腦是與肌張力障礙有關(guān)的一個(gè)新的節(jié)點(diǎn)。小腦及其所在的運(yùn)動(dòng)控制環(huán)路在肌張力障礙發(fā)病過程中扮演著重要角色,但其機(jī)制復(fù)雜,需要進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)探明。
人類大腦存在“小腦-大腦抑制”(CBI)現(xiàn)象,TMS可以通過調(diào)節(jié)CBI來改善癥狀。iTBS對小腦皮層的興奮抑制了運(yùn)動(dòng)皮層隨后的聯(lián)合可塑性的發(fā)展,而cTBS對小腦皮層的抑制則增強(qiáng)了運(yùn)動(dòng)皮層隨后的可塑性。小腦cTBS 干預(yù)并不能使所有類型的肌張力障礙患者肌張力得到改善,但為這些患者的治療提出了一種可能的新方法,今后繼續(xù)探索小腦在肌張力障礙中的作用至關(guān)重要。