经颅磁场刺激安全性的动物实验研究(4)

摘 要 目的 探讨经颅磁场刺激对正常及实验性脑梗塞大鼠脑电图及形态学影响。方法 对接受不同刺激量组经颅磁场刺激的正常及实验性脑梗塞大鼠进行行为、皮层脑电图及组织病理形态学观察,特别是有无出血。结果 常规刺激量组(刺激30次)和超常规量组(刺激500次)在刺激过程中大鼠均未出现异常活动,无肢体强直、阵挛等。超常规量组一只鼠皮层脑电图出现一过性慢波以θ节律为主。常规刺激量组一只鼠波幅降低,脑电频谱分析所见更清楚

图2 磁刺前后脑电图(常规量组30次)频谱分析

①刺激前正常脑电图(快慢节律交替)

②刺激后10分钟脑电图(可见波幅下降)

③刺激后30分钟脑电图(波幅回升)

④刺激后24小时脑电图(波幅恢复正常)

二、病理所见

大体所见脑沟、脑回清楚，脑表面无出血。剖开脑组织切面亦未见点片状出血，无明显水肿。HE染色常规量及超常规量组刺激后24及72小时光镜下细胞形态正常，胞核、核仁清楚，无出血及水肿。电镜超微结构亦未见异常，胞浆电子密度正常，线粒体、内质网无肿胀，核仁清楚（图3）。

动物模型的制作顺利。造模成功的动物出现梗塞对侧肢体无力，动物向患肢侧转圈，爬行时患肢拖曳，重者完全瘫痪。刺激时动物安静，无抽搐，意识清醒。各组鼠TTC染色见梗塞侧半球明显水肿，色苍白脑沟脑回变浅。而健侧色粉红，脑沟脑回清楚。剖开脑组织切面未见有点片状出血。HE染色光镜下见病灶区神经组织水肿，胞核固缩，神经元缺失。磁刺激后所见相同，但未见点片状出血（图4）。

讨 论

经颅电、磁刺激运动诱发电位已成为无创性检测中枢运动通路的有效手段〔3,7～9〕。不同厂家的磁刺激器性能及仪器参数以及不同实验室的操作均不尽相同。而经颅电刺激由于需要高电压直接作用于体表引起疼痛及可能的损伤成为其推广应用的主要障碍〔9,10〕。磁刺激主要依赖于脉冲磁场在神经组织内产生感应电而使组织兴奋，提高了安全性。

物理电致损伤的机理主要有〔1,9,10〕：①电化学作用即电荷在组织界面的转移可以产生电化学作用产物，使PH值变化,氯、有机物等氧化和电极电解产生可溶性金属盐。这方面的效应在经颅磁刺激时是微弱的。②生物电改变即电流流经组织时导致膜电位的变化，神经细胞兴奋性异常。③组织为高电阻物体，电流流经会产生热量。上述三方面的因素是经颅电或磁刺激时可能的主要损伤因素。2.0 t磁场每3秒刺激1次时，脑组织产生的热量不足2 mW，不到成人脑组织基础代谢产热的万分之一，远低于国际允许标准值三百分之一。剩下的可能损伤因素就是膜生物电变化。

电流经过神经组织将导致生物电的变化，如癫痫“点燃”（kindling）作用所致的动物模型就是通过反复电刺激动物皮层。经颅刺激由于电荷经过皮肤、颅骨及脑脊液等屏障而削