《现代脑科学理论与技术在脑功能障碍康复中的应用》项目简介

《现代脑科学理论与技术在脑功能障碍康复中的应用》项目简介立项背景：各种脑病（或脑损害）如脑卒中、阿尔茨海默病（AD）及药物成瘾等，常会导致运动、认知、言语、精神等功能障碍，严重影响患者的日常活动，也带来沉重社会负担。常规康复手段大都是针对脑功能障碍本身进行“训练-再训练”，很少对导致功能障碍的原因如受损的脑神经环路和脑加工机制去促进其重塑和功能重组。申请人发挥兼具脑科学、康复医学学历背景优势，带领团队利用多模态脑成像、经颅磁刺激-运动诱发电位、认知神经心理评测等技术揭示导致脑功能障碍的根本原因即神经环路受损及脑加工（模块/路径）受损机制，采用基于机制的优化康复训练和精准协同神经调控方法，突破了常规康复方法的疗效瓶颈，在国内外康复医学界起到示范和引领作用。

研究方法及创新点、主要贡献：1、基于镜像神经元理论，首次通过手动作观察训练促进镜像神经元激活，改善脑卒中失语症和偏侧忽略症，通过功能性磁共振（fMRI）证明其神经机制。2、神经调控技术的优化和改善药物成瘾的创新性应用：（1）整合经大脑皮质、经皮质-脊髓束、经外周支配神经及神经肌肉接头的同步/连续非同步多靶区电磁刺激，结合任务导向、核心运动与认知训练等康复技术，在脑功能障碍康复中取得明显效果。（2）首次发现0.25/0.5Hz的重复性经颅磁刺激（rTMS）较常规1Hz rTMS更能促进脑重塑和改善脑卒中患者上肢运动功能；（3）5Hz rTMS刺激的同时进行肌肉最大收缩较单纯rTMS更能兴奋运动皮质；（4）连续θ节律TMS可引起双侧半球皮质抑制；（5）在国际上首次应用10Hz rTMS兴奋海洛因成瘾者左背外侧前额叶，应用tDCS阴极刺激左右半球“额-顶-颞”交界区，显著降低患者对药物的渴求度。2篇论文发表在Biological Psychiatry（IF>10），被Cell、Science Translational Medicine、Brain等期刊正面引用。3、利用神经环路交互联接和相互促进机制，

创新性地通过本体感觉及视空间认知训练改善脑卒中运动功能，并通过有氧运动训练改善AD患者认知功能。4、基于认知神经心理学模型和多模态脑成像，揭示语言认知加工机制，创新语言认知康复方法：（1）首次提出文字阅读的“功能性中央凹分割”理论；（2）明确胼胝体压部神经通路在阅读中的作用，创新了阅读障碍康复新方法；（3）揭示句子理解及语义整合加工的关键脑区，为确定语言障碍康复训练策略和神经调控精准靶点提供依据；（4）重建大脑胆碱能投射通路，揭示认知能力衰退灰质白质机制，为采用基于机制的认知康复训练和神经调控提供依据。

应用推广情况和社会经济效益：镜像神经元康复技术在国家卫健委《中国脑卒中防治报告2016》中获得推荐。专利产品“镜像神经元康复训练系统”在国内100余家医院使用，造福数万患者。rTMS/tDCS改善药物成瘾技术被写入国际专家共识和国内应用技术规范，并广泛应用。通过项目相关论文（100余篇，SCI论文50余篇，IF＞10分2篇，代表性SCI论文15篇）、国家专利（6项）、学会会议（国际会议20余次，国家省级会议60余次）以及媒体（中央电视台、上海电视台、文汇报等）途径对项目成果应用推广。取得了较好的社会及经济效益。