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昏迷患者的促醒利器—正中神经电刺激-伟思康复

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昏迷是颅脑创伤以及脑血管病等神经系统疾病常见的较重的并发症或后遗症鬼城凶梦，如何促进昏迷患者苏醒一直是医学界关注的难题。
正中神经电刺激促醒技术是昏迷促醒的方法之一，上图就是利用正中神经电刺激40天后患者苏醒的新闻郑德勇，随着其使用越来越广泛，正中神经电刺激将成为昏迷患者的康复利器。
《2018版神经重症康复中国专家共识》也推荐正中神经电刺激疗法，安全有效，是昏迷促醒的新技术。正中神经电刺激（median nerve electrical stimulation，MNS）它是将电极置于腕关节掌面腕横纹上方2cm正中神经点处的一种电刺激疗法，一般选用右侧正中神经进行电刺激，主要用于各种昏迷促醒的治疗。

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一、MNS概述
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正中神经是手部较大的神经，在中枢支配区域占有较大面积，它是从外围到中枢神经系统的“门道”。进行MNS时，其信号可以通过体表正中神经—脊神经—颈髓—脑干—丘脑—皮质区上行传导，逐层激发各级神经元电生理活动，引发一系列的中央兴奋性效应，唤醒受抑制的神经元及上行网状激活系统（ascending reticular activating system，ARAS），帮助促醒。
治疗昏迷时，常选择的刺激参数是：电流强度 15~20mA，频率 40Hz，少数选择 35Hz，刺激时间 20s，间歇时间40s，脉宽 300μs。
Lei J等又将强度参数细分，把儿童的应用强度定为 10~15mA，成年人定为 15~20mA，他们认为上述参数经历二十几年临床实践的检验，被证明安全有效，而且不会引起疼痛不适，患者耐受性较好。
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二、MNS促醒作用机制
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MNS对颅脑损伤、脑血管意外、脑缺氧等原因所致昏迷均有促醒效果，其机制可能涉及激活神经核团，激活相应的神经元细胞，影响神经递质的改变等。
1. 激活ARAS和觉醒核团
ARAS（上行网络激活系统）是感觉传导的重要通路，把自身和体外的各种刺激广泛地传递到大脑皮质各部的神经元，以保持大脑皮质的觉醒状态。
感觉冲动增加时空间种植塔 ，上行性网状激活系统活动亢进、大脑皮质的兴奋水平升高推手网，意识清晰；反之，感觉冲动减少，上行性网状激活系统的活动便会减弱、大脑皮质的兴奋水平下降，产生嗜睡或昏迷。正中神经元的突触成份直接参与ARAS，故MNS可直接兴奋ARAS，促进觉醒。
同时，MNS 还能激活两个重要的觉醒区域—丘脑核团与下丘脑核团[1]，丘脑核团对大脑皮质的多个区域都有较广泛的投射联系，丘脑不仅向大脑皮质发送感觉信息，还能够从大脑皮质接收信息，MNS通过刺激丘脑核团间接激活相连的大脑皮质，利于去除皮质抑制。
下丘脑则是自主神经活动的高级中枢，涉及对情绪、饮食、体温、睡眠、觉醒及内分泌活动的调节，下丘脑是公认的睡眠调控中枢，其区域内存在触发睡眠的神经元，具有引导和调节睡眠的功能，与睡眠-觉醒周期活动密切相关[2]。这两个重要核团的激活也是 MNS促醒机制之一
2. 提高神经营养因子水平，活化神经细胞
神经生长因子（nerve growth factor,NGF）是重要的神经营养因子之一，神经元受到损伤时沃兹基硕德，将发生一系列的病理改变，实验研究证实NGF通过其生物学活性使神经细胞存活率升高，并且增强神经细胞突触生长，具体包括：
①促神经元分化；
②维持神经元存活，尤其是对兴奋性多巴胺能神经元有保护作用；
③促进缺血缺氧皮质神经元的修复，减少损害。
MNS造成的复杂体验环境很可能增加 BDNF，同时提高基底前脑的 NGF水平，激活胆碱能系统活性，罗文姬发挥保护神经元、促进突触再生、增强神经可塑性的作用，这也可能是MNS发挥促醒作用的机制。
3. 影响神经递质含量
觉醒是一个主动的神经调节过程，与神经递质的作用密切相关。目前关于觉醒的机制尚未明确，但可以肯定的是众多神经递质参与睡眠-觉醒周期的调节。神经递质是神经末梢释放的特殊化学物质，它与神经元或效应细胞膜上的受体结合传递特定信息。
研究表明 MNS 可引起上行网状激活系统中的 NE 及Ach、5-HT和脑脊液中DA的水平增加k9078 ，这些兴奋性神经递质水平的增加有利促进觉醒。
徐平等[3]发现脑外伤昏迷患者 MNS后β-内啡肽浓度下降，β-内啡肽是一种内源性阿片肽，可明显抑制中枢和外周神经递质的释放，使中枢神经系统功能紊乱，加重脑水肿，使颅内压上升，不利于意识恢复。MNS可减少β-内啡肽的释放，减轻其对中枢神经系统的抑制和损害，有效抑制颅内压升高，防止病情恶化从而促进意识恢复。
4. 增强脑皮质活动，去除大脑抑制, 改善脑电活动
觉醒系统除了上行网状激活系统、丘脑激活系统，还包括重要的皮质激活系统。双侧大脑皮质活动受抑制，与下级中枢失去联系是昏迷的发病机制之一。去除皮质抑制，重新建立起与下级中枢的功能联系则是去除昏迷，促进觉醒的重要环节省港大营救。一系列研究表明MNS对大脑皮质可产生兴奋作用，表现为皮质电生理活动增强。
MNS可激活的皮质区有：主要大脑运动皮质区 M1、主要躯体感觉皮质区 S1、双侧次级躯体感觉区SⅡ、双侧岛叶[22~23]，疼痛强度还可直接激活前扣带皮质(包括BA24、BA32区)[5]。
这些研究结果表明，MNS可激活大脑皮质，徐明朝而且激活区域覆盖范围广，通过大范围皮质活动的激发有利于最大限度去除皮质抑制，唤醒沉睡的神经元及觉醒通路，逆转昏迷状况。
5. 增加脑血流灌注
李春雨等[4]的研究发现 MNS结合高压氧还能增加病灶局部脑血流量，加强其修复病损的能力。病灶部位血流增加可改善此处神经营养供应，及时清除病理性有害物质，挽救濒临死亡的神经元独步清风，促进损伤修复蔓娜维，利于意识恢复。
6. 减少神经型一氧化氮合成酶神经元数量，减轻神经毒性
Garifoli A等[32]的研究表明，间断性 MNS可以明显减少中枢神经系统楔状核内神经型一氧化氮合成酶(neuropathic nitric oxide synthase,nNOS) 阳性神经元的数量，该神经元减后，可以减少损伤期 NO的过度释放，从而保护这个重要核团内的神经元，增加意识恢复的结构功能基础。但间断性 MNS似乎不影响兴奋性谷氨酸能神经元数量。
小结
正中神经电刺激是临床上治疗昏迷的前沿性治疗手段，利用低频电流刺激正中神经，信号可通过神经通路传到脊髓、脑干和皮质，兴奋上行脑干激活系统孙菲菲踩裙门，激发大脑自发分泌神经营养因子和神经递质，增加皮质活动和脑血流量，调整神经元促进中枢结构和功能的整合，最终实现昏迷促醒的作用。由于其操作简单、患者接受性强、值得推广应用。但MNS在昏迷促醒的机制研究上，特别是 MNS的作用靶点及分子机制尚不清楚，还需要更深入更广泛的科学研究。
参考文献：
[1] Hanajima R, Chen R, Ashby P, et al.Very fast oscillations evoked by median nerve stimulation in the human thalamus and subthalamic nucleus[J].J Neurophysiol 2004，92(6):3171—3182.
[2] Gao Y, Sun T.Molecular regulation of hypothalamic development and physiological functions[J].Mol Neurobiol，2015.[Epub ahead of print].
[3] 徐平,刘惠祥,王中,等.正中神经电刺激颅脑损伤后昏迷患者神经递质的变化[J]. 齐齐医学院学报,2006,27(13): 1548—1551.
[4] 李春雨,郝亚洲,张志强,等.高压氧及右正中神经电刺激对重型颅脑外伤患者的术后催醒探索[J].现代中西医结合杂志,2014,23(24):2661—2663.
[5] Cooper EB,Scherder EJ,Cooper JB.Electrical treatment of reduced consciousness ：experience with coma and Alzheimer'sdisease[J].Neuropsychol Rehabil，2005，15(3—4):389—405

全文详见：https://p66p.cn/31029.html

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