帕金森病(PD)是最常見的神經退行性疾病之一,其特征是黑質多巴胺能神經元的喪失,細胞內錯誤折疊的A-synuclein以Lewy體的形式聚集,沿著病程擴展到許多腦區。特別是,晚期帕金森病患者的姿勢不穩定是跌倒的主要原因,可能隻通過體育訓練來緩解,但對藥物治療仍有抵抗力,甚至因多巴胺能治療或腦深部刺激誘發的運動障礙而惡化。
近年來,一些非侵入性的腦刺激技術已被用於專門針對PD的運動症狀,這些症狀對現有的藥物或侵入性腦刺激治療方案沒有適當的反應。其中,前庭刺激(GVS),一種通過弱電流調節前庭傳入活動的非侵入性技術,因為有充分的證據表明前庭網絡和參與PD病理的大腦結構,特別是基底神經節之間存在著密切的解剖和功能聯係。
具體而言,亞閾值噪聲GVS(nGVS)已被成功用於緩解PD病理。在PD患者的一係列試驗性研究中,閾下噪聲GVS(nGVS)已被成功用於緩解姿勢失衡和其他PD相關的運動和自主神經症狀。
盡管迄今為止對nGVS的作用方式還不甚了解,但nGVS對PD的治療作用以前曾多次被歸因於一種被稱為隨機共振(SR)的機製,這種現象可以在感覺係統中觀察到,在弱噪聲的存在下,係統對弱的、閾下信號的反應變得增強。
通常情況下,SR效應主要取決於噪聲幅度,因為信號傳輸在低於閾值的中間噪聲強度下得到改善,而過低或過高的噪聲幅度要麼不影響要麼幹擾信號處理。
因此,SR被證明是以噪聲引起的係統輸出的調製為特征的,它遵循一個鍾形的性能曲線,在一個特定的中間噪聲水平上達到峰值,這對係統內的信號傳輸最為有利。
以前對PD中nGVS效應的研究,通常將nGVS的應用限製在特定的噪聲強度,因此未能發現潛在的潛在治療機製。
為了克服這一缺陷,德國慕尼黑大學的Max Wuehra等人,研究了在廣泛的刺激強度範圍內,nGVS對PD患者靜態姿勢穩定性的影響。通過使用不同的定量和定性標準,他們確定了在PD患者中,nGVS誘導的穩態調節是否與SR的存在一致(即鍾形反應曲線)或遵循其他反應動態。還調查了人口統計學或與疾病有關的因素(如病程、症狀的嚴重程度等)是否促進或阻止個別患者的有益的nGVS治療結果。
他們在15名閉眼站立在姿勢測力板上的PD患者中,研究了不同強度的nGVS(0-0.7 mA)對身體搖擺的影響。他們假設鍾形反應曲線,在中間的nGVS強度下,搖晃的最大減少量是SR的指示。一個既定的SR曲線模型被擬合在各個病人的結果上,三個有經驗的人類評分員必須判斷對nGVS的反應是否與SR的表現一致。
他們發現:10名病人(67%)發現nGVS誘導的身體搖擺的減少與SR相一致,最佳改善幅度為23±13%。
在7名患者(47%)中,nGVS誘導的搖擺減少超過了最小重要臨床差異(最佳改善:30±10%),表明有強烈的SR。
這種有益的效果在晚期PD患者中更有可能(R = 0.45; p = 0.045)。
該研究的重要意義在於發現了:在接受低強度nGVS治療的患者中,至少有一半的患者在姿勢平衡方麵表現出與SR相符的有力改善。特別是,疾病晚期和不平衡的患者可能會從無創和耐受性良好的nGVS治療中受益。