利用经颅磁刺激评估阻塞性睡眠呼吸暂停综合征患者的皮质兴奋性

《Neurophysiologie Clinique》：Evaluation of cortical excitability with transcranial magnetic stimulation in patients with obstructive sleep apnea syndrome

　　慢性缺氧对阻塞性睡眠呼吸暂停患者皮质兴奋性的影响：经颅磁刺激研究显示，T90≥30%组在静息和主动运动阈值、运动诱发电位潜伏期等方面均显著高于对照组，提示缺氧程度与皮质兴奋性降低相关，可能与GABA和谷氨酸系统紊乱有关。

　　这项研究探讨了阻塞性睡眠呼吸暂停（OSA）患者中慢性缺氧与大脑皮层兴奋性之间的关系。研究团队由来自土耳其穆拉省锡克·科奇曼大学医学院神经科的六位科学家组成，他们通过一项前瞻性研究，采用经颅磁刺激（TMS）技术评估了OSA患者的皮层兴奋性变化。研究发现，与非缺氧组相比，缺氧组的皮层兴奋性显著降低，这一现象可能与γ-氨基丁酸（GABA）和谷氨酸等神经递质系统的异常有关。研究结果不仅揭示了OSA与认知功能障碍之间的联系，还为未来的临床评估和干预提供了新的视角。

### 研究背景与意义

阻塞性睡眠呼吸暂停是一种常见的睡眠障碍，主要表现为睡眠过程中上呼吸道的完全阻塞（即“窒息”）或部分狭窄（即“低通气”）。这种疾病影响了各个年龄段、性别、种族和经济背景的人群，是导致多种健康问题的主要原因之一。这些健康问题包括但不限于中风、心脏疾病、高血压、高胆固醇、糖尿病、心律失常、肺动脉高压、心力衰竭以及情绪障碍等。此外，OSA还会对大脑皮层的效率产生负面影响，从而影响个体的注意力、记忆能力、时间感知和执行功能等认知能力。

尽管OSA的严重程度通常通过“呼吸暂停-低通气指数”（AHI）来衡量，但近年来的研究表明，仅依赖AHI可能无法准确反映缺氧的程度或预测症状的严重性。因此，研究者开始探索其他指标，如“T90”，以更好地评估缺氧的影响。T90是指在睡眠期间，血氧饱和度低于90%所占的总睡眠时间的百分比。这一指标被认为能够更准确地反映缺氧的持续时间和严重性，从而成为评估OSA缺氧负荷的重要工具。

### TMS技术的原理与应用

经颅磁刺激（TMS）是一种非侵入性的神经生理学研究方法，自1985年起被广泛用于探索人类大脑功能。TMS通过一个磁刺激器产生强而短暂的电流，进而产生磁场，作用于大脑的神经组织，引发神经元的去极化。这种方法能够在不造成不适的情况下，对大脑的运动皮层进行刺激，从而诱发运动诱发电位（MEP）。MEP是评估运动通路功能的重要参数，包括运动皮层与脊髓之间的传导（即“皮质脊髓通路”）和运动皮层与脑干之间的传导（即“皮质脑干通路”）。

在TMS评估中，通常会测量两个关键参数：静息运动阈值（rMT）和活动运动阈值（aMT）。rMT是指在静息状态下，刺激运动皮层所需的最低强度，以诱发目标肌肉的最小运动反应。aMT则是在肌肉处于约20%最大等长收缩状态下，刺激运动皮层所需的最低强度，以诱发至少200 μV的MEP。这两个参数的测量有助于评估皮层兴奋性的变化。一般来说，较高的rMT或aMT值可能表明皮层兴奋性降低，而较低的值则可能意味着兴奋性增强。

此外，MEP的潜伏期也是评估皮层兴奋性的重要指标。MEP潜伏期是指从大脑皮层刺激到肌肉激活之间的时间间隔，通常被认为与皮层内部处理、皮质脑干传导和神经肌肉传递有关。研究表明，MEP潜伏期的延长可能主要由皮质脊髓通路的兴奋性变化引起，而非由皮质脑干传导或神经肌肉传递时间的变化所致。因此，MEP潜伏期可以作为评估皮层兴奋性变化的一个重要工具。

### 研究设计与方法

本研究是一项前瞻性研究，遵循《赫尔辛基宣言》和良好临床实践原则进行。研究团队获得了穆拉省锡克·科奇曼大学伦理委员会的批准（批准日期：2023年11月27日，批准编号：103）。研究对象为102名被诊断为OSA的患者，他们均在该大学医学院的癫痫与睡眠中心接受了全面的多导睡眠图（PSG）评估。PSG是一种用于监测睡眠期间呼吸、心率、血氧饱和度、脑电波等生理指标的技术，能够帮助医生准确诊断OSA的严重程度。

在研究中，患者根据其T90值被分为缺氧组和非缺氧组。T90值≥30%的患者被归入缺氧组，而T90值<30%的患者则被归入非缺氧组。这种分组方法旨在更准确地反映缺氧的严重程度，而不是仅仅依赖AHI值。研究团队通过TMS技术对患者的主导侧和非主导侧的拇指短展肌（APB）进行刺激，以评估皮层兴奋性的变化。具体而言，研究测量了以下参数：

1. **静息状态下的MEP潜伏期**：测量在肌肉处于静息状态时，MEP的潜伏期。
2. **静息状态下的MEP幅度**：测量在肌肉处于静息状态时，MEP的幅度。
3. **静息运动阈值（rMT）**：测量在静息状态下，诱发最小运动反应所需的最低刺激强度。
4. **活动状态下的MEP潜伏期**：测量在肌肉处于约20%最大等长收缩时，MEP的潜伏期。
5. **活动运动阈值（aMT）**：测量在肌肉处于约20%最大等长收缩时，诱发至少200 μV MEP所需的最低刺激强度。

通过这些参数的测量，研究团队能够比较不同组别之间的皮层兴奋性变化，并进一步探讨慢性缺氧对皮层功能的影响。

### 研究结果

研究结果显示，与非缺氧组相比，缺氧组的多个参数发生了显著变化。具体而言：

- **主导侧APB肌肉的静息MEP潜伏期**：在缺氧组中，该参数显著增加（t = -2.659，p = 0.009）。
- **主导侧APB肌肉的活动MEP潜伏期**：在缺氧组中，该参数也显著增加（Z = -2.322，p = 0.020）。
- **非主导侧APB肌肉的静息MEP潜伏期**：在缺氧组中，该参数同样显著增加（Z = -2.666，p = 0.008）。
- **主导侧APB肌肉的活动运动阈值（aMT）**：在缺氧组中，该参数显著增加（Z = -2.410，p = 0.016）。

这些结果表明，随着缺氧程度的增加，皮层兴奋性显著降低。这可能与GABA和谷氨酸等神经递质系统的异常有关。GABA是一种主要的抑制性神经递质，而谷氨酸则是一种主要的兴奋性神经递质。这两种递质的失衡可能导致大脑皮层的兴奋性下降，从而影响认知功能。

此外，研究还发现，不同组别之间的性别分布没有显著差异。所有研究对象的平均年龄为50.20岁（±13.62），其中男性占80人，女性占22人。平均AHI值为35.25（±57.55），平均T90值为6.50（±27.55），平均BMI值为30.30（±6.73）kg/m2。这些数据表明，研究对象的年龄、AHI值和BMI值在不同组别之间存在一定的差异，但性别分布相对均衡。

### 研究讨论与意义

研究结果表明，慢性缺氧对OSA患者的皮层兴奋性产生了显著影响。这种影响可能表现为皮层兴奋性的降低，从而导致认知功能的下降。研究团队认为，这种变化可能与GABA和谷氨酸系统的异常有关。GABA和谷氨酸是大脑中两种重要的神经递质，它们在调节神经元的兴奋性和抑制性活动方面起着关键作用。当这两种递质的平衡被打破时，可能会导致皮层兴奋性的异常，从而影响认知功能。

此外，研究还发现，不同组别之间的MEP潜伏期和运动阈值存在显著差异。这些差异可能反映了皮层兴奋性的变化，进而影响个体的运动功能。例如，研究发现，静息运动阈值的增加可能与皮层兴奋性的降低有关，而活动运动阈值的增加可能与运动功能的下降有关。这表明，TMS技术可以作为一种有效的工具，用于评估OSA患者的皮层兴奋性变化。

研究还指出，TMS技术能够提供关于皮层兴奋性的多维信息，包括运动阈值、MEP潜伏期和幅度等。这些参数的测量不仅有助于了解皮层兴奋性的变化，还可以为未来的临床干预提供依据。例如，研究发现，低皮层兴奋性可能与运动功能的下降有关，而高皮层兴奋性可能与运动功能的增强有关。因此，TMS技术可能在评估OSA患者的运动功能和认知功能方面具有重要的临床价值。

### 研究结论与展望

综上所述，这项研究证实了慢性缺氧对OSA患者皮层兴奋性的影响，并表明TMS技术可以作为一种有效的评估工具。研究发现，缺氧组的皮层兴奋性显著降低，这可能与GABA和谷氨酸系统的异常有关。因此，未来的研究可以进一步探讨这两种神经递质系统在OSA中的作用，以及如何通过干预手段改善它们的平衡。

此外，研究还强调了TMS技术在评估皮层兴奋性方面的优势。作为一种非侵入性的技术，TMS能够在不造成不适的情况下，对大脑的运动皮层进行刺激，并测量相关的参数。这些参数的测量有助于了解皮层兴奋性的变化，并为未来的临床评估和干预提供依据。因此，TMS技术在神经科和睡眠医学领域具有广阔的应用前景。

最后，研究团队指出，尽管TMS技术能够提供关于皮层兴奋性的多维信息，但还需要进一步的研究来验证其在不同人群中的适用性。此外，研究还建议，未来的临床实践可以结合TMS技术和其他评估方法，以更全面地了解OSA患者的神经功能变化。这不仅有助于提高诊断的准确性，还可以为未来的治疗提供更科学的依据。