兒童交替性偏癱(AHC)是一種非常罕見和嚴重的神經發育綜合征,其遺傳基礎最近已被建立起來,特征包括典型的無端偏癱發作和其他短暫的或更持久的神經異常。我們最近證明了心電圖的動態變化與偏癱發作或癲癇發作無關,提示AHC的發作性電生理功能障礙影響心臟和大腦。
經顱磁刺激(TMS)可用于非侵入性刺激運動皮層,觸發對側靶肌的運動誘發電位(MEP)。運動皮層的易激活程度是皮質興奮性的衡量標準,而成對脈沖范式則測試皮質內抑制和興奮性回路。
02研究方法
2.1、被試
在兩年多的時間里,9名AHC患者從門診診所、轉診和英國兒童交替偏癱支持組招募,其中8名患者成功參加了測試,1名無法合作。從當地的志愿者數據庫中招募了10名健康對照組,沒有服用任何藥物。從臨床連續招募10名正在服用抗癲癇藥物的癲癇患者作為進一步對照,在測試前后的48小時內,均無抽搐發作。
2.2、實驗流程
肌電是采用表面電極記錄來自于對側短拇內收肌(APB)的數據,用劍橋電子設計1902 肌電放大器,濾波使用20Hz至1kHz帶通濾波和50Hz帶阻濾波,并在2kHz數字化離線分析。
運動皮層最初是通過顱骨地標來識別的。APB肌肉的運動熱點被定義為頭皮上刺激產生最大和最一致的肌電反應的點。熱點標記在緊密配合的帽上,以確保刺激部位的一致性。這一熱點在可能的情況下還使用ANT Visor神經導航系統進行標記,這包括所有的對照組和五分之三的AHC患者,他們接受了全面測試。MEP被定義為對運動熱點施加經顱磁刺激20-30ms后靶肌出現的離散肌電反應。MEP波幅測量峰-峰,MEP潛伏期定義為刺激前50ms,經顱磁刺激脈沖與基線靜息肌電信號最大波動幅度的三倍以上的第一次偏差之間的時間間隔。
研究采用了四種范式,分別為靜止運動閾值(rMT)、刺激響應曲線、皮質內短間隔抑制(SICI)和皮質內促進(ICF)、皮質內長間隔抑制(LICI)
2.3、數據分析
使用未配對t檢驗(rMT,SICI,ICF,LICI)比較病例和對照組的結果,一個個體在兩個時間點測試,這些結果使用配對t檢驗(MEP大小,MEP潛伏期)進行比較。對于刺激響應曲線,采用多變量方差分析對多重比較進行調整,P值為0.05或更低為有統計學意義。
03 實驗結果
一名交替偏癱患者在偏癱發作時的測試顯示,運動皮層興奮性逐漸下降,直到沒有反應可以被喚起;另一名在長時間的雙側偏癱發作期間接受測試的患者表現出異常低的興奮性。三名患者在兩次發作之間的測試中顯示出無癥狀的皮質興奮性變化,在對照組中沒有看到。成對脈沖范式探測皮質內抑制和興奮回路,得出的結果與對照相似。
圖1. 靜息運動閾值和配對脈沖范式的平均結果,交替性兒童偏癱(AHC)患者和對照組的靜息運動閾(rMT)、短間隔皮質內抑制(SICI)、皮質內易化(ICF)和長間隔皮質內抑制(LICI)的平均結果。僅rMT組差異有統計學意義(用*表示,P = 0.002)。
圖2. AHC患者運動誘發電位的變異性,每一行顯示了10個個體mep的疊加軌跡圖,對于同一受試者,在同一測試會話的不同時間使用相同的參數執行。可以看到MEP振幅的變化。在受試者A2中,MEP潛伏期也有變化(平均潛伏期用箭頭標記)。
04 結論
我們報告了兒童交替偏癱患者運動皮質興奮性的癥狀和無癥狀波動,對照組未見。我們認為這種波動是偏癱發作的基礎,并推測我們檢測到的無癥狀波動可能是疾病活動的生物標志物。
05 參考文獻及DOI號
Stern, W. M., Desikan, M., Hoad, D., Jaffer, F., Strigaro, G., Sander, J. W., ... & Sisodiya, S. M. (2016). Spontaneously fluctuating motor cortex excitability in alternating hemiplegia of childhood: a transcranial magnetic stimulation study. PLoS One, 11(3), e0151667.
Doi: 10.1371/journal.pone.0151667