临床医学论文-胼胝体切断对健侧C7移位术后跨大脑两半球功能重组影响的实验研究.doc

1、 临床论文胼胝体切断对健侧C7移位后跨大脑半球功能重组影响的实验研究【摘要】为阐明胼胝体在健侧C7移位后跨大脑半球功能重组中的作用。 方法45只SD大鼠随机分为9组:正常对照组、对侧C7移位模型组和胼胝体切除后3、5、7、10个月组。 采用运动皮层微电极电刺激技术，定量评价大鼠双侧初级运动皮层正中神经代表区的可塑性。 结果健侧正中神经C7移位后3个月，患肢正中神经代表区在双侧MI中未出现，术后5个月在同侧MI中出现，术后7个月在双侧MI中出现，术后10个月在对侧MI中出现。 而在胼胝体切断术后5、7、10个月，患肢正中神经代表区仅出现在同侧MI。 【结论】在对侧C7移位大鼠模型中，证实了术后1

2、0个月内发生了跨两半球的运动皮质功能重组，胼胝体在这种重组中起着关键作用。 【关键词】臂丛神经根损伤后神经传递功能重组摘要【目的】探讨对侧颈神经根移位至患侧正中神经后，骨痂在导管内重组过程中的作用【方法】将45只成年雄性Sprague-Dawley大鼠分为9组。 以及胼胝体切开术模型。每种模型根据不同的检查间隔分为4组。采用皮质内微刺激法研究双侧初级运动皮质(MI)中患侧正中神经代表区在术后3、5、7和10个月的可塑性变化。 神经移植后5个月，患侧前肢正中神经代表区仅出现在同侧MI而非对侧MI，7个月时出现在两个半球MI，10个月时仅出现在对侧MI。 【结论】证实MI患者存在跨半球重组，运动皮

3、层发生的跨半球重组是通过胼胝体实现的。关键词:臂丛； 脊神经根；神经损伤；神经转移；功能重组治疗臂丛神经损伤的方法很多1，2，其中由顾玉东院士首创的对侧C7神经根移位术为研究大脑的可塑性提供了独特的人体模型。 作者在大鼠模型中发现了对侧C7移位后大脑两半球之间功能重组的脑电图生理基础3。然而，尚不清楚胼胝体是否在这一重组过程中发挥作用。 因此，作者在对侧C7移位患侧正中神经的大鼠模型基础上，直视下切断胼胝体，以探讨胼胝体在这种横跨大脑两半球的功能重组中的作用。 材料与方法11模型制作与动作分组111胼胝体横断模型的建立。左侧全臂丛根性撕脱伤和对侧正中神经C7移位术后，将大鼠俯卧固定在立体定向仪

4、上，定期消毒铺巾。 从双外耳道线与矢状缝交点前方10 mm处向后做一个纵向正中切口(长约15 mm)，确定前囟门在前囟门后方3mm 6mm处。 显露硬脑膜后，在显微镜下用虹膜刀将硬脑膜和软脑膜切成U形，用2 mm宽的特制脑压板沿纵裂拉开左侧额叶皮质，直视下切除前囟前0 . 48mm至前囟后4 . 52mm的胼胝体。胼胝体是一种白色明亮的白质，在显微镜下很容易辨认。 用10/0无创缝线缝合硬脑膜，关闭切口。 12动物分组45只SPF级雄性SD大鼠，体重250300 g(复旦大学动物科学系提供)，随机分为9组，每组5只。 术后3、5、7、10个月分为9组:正常对照组、健侧C7移位受累正中神经模型和

5、胼胝体横断模型。 12刺激前的动物准备和刺激方法同前3 13标测用Origin 61标测软件对每只大鼠双侧MI采集的所有部位进行标测，构建MI各代表部位点的散点图，标记患肢正中神经代表区域。 14观察指标当电刺激大鼠的双侧MI时，记录引起患肢旋前、腕屈或指屈的位点总数作为组间比较的变量。 电刺激结束后，取标本作为大脑冠状面的连续冰冻切片(约30微米厚)，切片常规尼氏染色，观察胼胝体是否完全切断。 15统计处理多组数据的统计处理采用方差分析的S-N-K法。 两组数据的比较采用t检验。 P 统计软件为SPSS13 结果221两种模型大鼠生物学观察对侧C7移位大鼠术后7个月健肢活动时患指屈曲，术后1

6、0个月患指主动抓取食物，胼胝体切断术后10个月内患指屈曲。 2.健侧C7移位后患肢正中神经代表区的可塑性与移位前相同。 3 23胼胝体横断后患肢正中神经代表区的可塑性变化。散点图中阴影部分显示MI左前肢(患肢)正中神经的代表区域。 图1显示了正常双侧MI的典型区域。可以看出，左前肢正中神经代表区的位点总数平均为280，084个，全部位于患肢对侧的MI。 术后3个月，双侧MI未出现左前肢(患肢)正中神经代表区。 图2显示了胼胝体切断术后5个月双侧MI的每个代表性位置的散点图。可见左前肢(患肢)正中神经代表区几乎占据了左MI右前肢的整个代表区。 图3显示了胼胝体切断术后7个月双侧MI的每个代表性位

7、置的散点图。可见左前肢正中神经代表区也几乎占据了左MI右前肢的整个代表区。 图4示出了胼胝体切除术后10个月的双侧MI的每个代表性位置点的散点图。同样，左前肢正中神经代表区只出现在左MI的右前肢代表区，其面积明显缩小。 比较左心梗中左正中神经的面积，我们发现左心梗中左正中神经的总数分别为术后5个月(2440114)、7个月(1800158)和10个月(360055)。 实验组与正常对照组的两两比较结果显示，各组间有显著性差异(F = 47888，P 5月龄组的基因座数量显著高于7月龄组(P 因为每个站点代表的面积是0.25mm2，所以代表位置点的个数代表了代表区域的面积。 结果表明，胼胝体横断

8、后，只出现在左侧MI的左侧正中神经的面积随时间有减小的趋势。 大鼠冠状脑连续冰冻切片尼氏染色结果各实验组大鼠冠状脑连续切片尼氏染色结果显示胼胝体已被完全切断，表明两半球感觉皮质与运动皮质的直接联系已被完全阻断。 胼胝体横断模型制作的可行性探讨。胼胝体横断术首次用于治疗癫痫已有60多年的历史。胼胝体横断阻断了两个半球感觉和运动皮质之间的直接联系。 本研究根据Paxinos和Watson大鼠脑立体定位坐标，直视下切断胼胝体。 术后各实验组尼氏染色结果证明胼胝体完全切断。 2胼胝体横断后患肢正中神经代表区的变化时程:健侧C7移位模型术后3个月双侧MI未出现患肢(左前肢)正中神经代表区；患肢(左前肢)

9、正中神经代表区仅在术后5个月出现在同侧(左)MI；术后7个月，患肢正中神经代表区出现在双侧MI。术后10个月，患肢正中神经的代表区仅出现在对侧(右侧)MI，其代表区仍位于原前肢的代表区3 但胼胝体横断模型结果显示，术后5个月、7个月、10个月患肢(左前肢)正中神经代表区仅出现在同侧(左)MI。 这表明，在胼胝体横断后的10个月内，对侧C7移位后大鼠MI的跨两个半球的功能重组没有发生，这证明胼胝体在跨大脑两个半球的功能重组中起关键作用。 胼胝体离断后，患肢正中神经代表区面积随时间逐渐减小，表明在神经再支配早期(术后5个月)，位于左MI的右前肢代表区几乎全部兴奋，参与神经再支配过程的调节。随着神经

10、再支配时间的延长和神经再生的进一步完善(术后7个月)，患肢新的正中神经代表区得到加强，使受神经支配的肌肉皮质定位更加准确。 在10个月时，这种定位更加准确，类似于正常的正中神经代表区，尽管它在患肢的同侧皮质中。 作者认为患肢同侧C7神经根代表区与正中神经代表区之间可能存在中间神经元网络，其基础是皮质内的外侧联系4 研究5:一侧臂丛神经根性撕脱引起双侧MI的动态功能重组，提示双侧MI附着区之间可能存在直接联系，而这种联系的基础可能是胼胝体。 这样，双侧正中神经的代表区也可以通过胼胝体直接相连。 故健康C7神经根代表区及对侧正中神经根图1正常对照组双侧MI各代表部位点散点图图2胼胝体横断组5个月双

11、侧MI各代表部位点散点图图3胼胝体横断组7个月双侧MI各代表部位点散点图图4胼胝体横断组10个月双侧MI各代表部位点散点图。 在健侧C7移位后的神经再支配过程中，新的传入神经可通过健侧C7神经根代表区和健侧正中神经代表区到达对侧正中神经代表区。 由于多次整合新的传入或形成新的轴突出芽，患肢对侧正中神经原有的代表区最终被完全激活，实现了患肢的自主控制。 而切断胼胝体阻断了大脑两个半球之间所有的感觉和运动联系，也阻断了大脑两个半球的MI对合区之间的相互联系，使得这种跨半球重组无法进行，患肢的代表区只能出现在患肢的同侧皮层。 这就提出了一个问题:胼胝体是否一直在大脑两个半球的功能重组中发挥作用？这个

12、问题可以通过急性切断胼胝体来回答。 对侧C7移位后期，当患肢正中神经代表区仅出现在对侧MI时，切断胼胝体后进行微电极刺激。 如果对侧运动皮质的患肢代表区没有消失，说明胼胝体只是在激活原正中神经代表区的过程中起重要作用。 如果切断胼胝体后患肢对侧正中神经代表区消失，说明胼胝体一直在工作，说明患肢同侧正中神经代表区通过胼胝体支配对侧正中神经原代表区。 作者还做了以下研究6:对侧C7移位后1年3个月，对模型大鼠进行MI微电极刺激。当测得患肢正中神经代表区仅位于对侧MI时，切除患肢同侧大脑皮层，阻断两个半球的相互作用，相当于急性胼胝体截肢。 结果发现患肢对侧MI的正中神经代表区仍存在，其大小无变化。

13、这证明了胼胝体在激活患肢原正中神经代表区时就失去了功能，说明胼胝体在激活原正中神经代表区的过程中只起到了关键的通道作用。 本研究为制定正确的策略(如联合使用药物和理疗)加速这种跨大脑两半球的功能重组，促进C7移位后患肢功能的早期恢复奠定了坚实的理论基础。 参考文献 1副神经移位修复臂丛神经损伤区的选择探讨J中国骨科杂志，2004，12: 182-184 2顾玉东健侧C7移位20年J中国手外科杂志，2006，22: 193-194。成年大鼠C7移位后跨两半球功能重组的脑电生理研究j中华手外科杂志，2007，23: 11-14 4 Hess gsynaptic大鼠运动皮层局部连接的可塑性j acta neurobiol exp (WARS)，2004，64: 271-276 5李，徐文东，徐建光，成年大鼠全臂丛根性撕脱伤后对侧运动皮层可塑性变化的实验研究J中华手外科杂志，2004 shou T T T，LI Z，等.外周对侧神经转移至伤臂引起的运动皮层跨半球功能重组J.神经科学，2006，138:1225-1231