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背景阿尔茨海默病(AD)是中枢神经系统退行性疾病,表现为记忆和认知功能障碍、行为及人格异常改变。研究显示AD存在脑白质脱髓鞘改变,髓鞘损伤可以引起轴突变性,神经冲动传递障碍,神经网络同步性降低,通过脑电图(EEG)可以检测到神经网络的异常连接。近期的一些研究表明重复经颅磁刺激(rTMS)能够促进脑少突胶质细胞发育、髓鞘修复,因此研究rTMS对AD脑白质损伤的治疗作用以及机制对AD的预防和治疗具有重要意义。目的1.通过观察rTMS对阿尔茨海默病(AD)大鼠行为学和皮层脑电特征的影响,研究rTMS干预对AD模型大鼠学习记忆的改善作用。2.通过非线性动力学和自回归AR模型功率谱估分析,研究EEG在评估rTMS治疗AD疗效的价值和应用。3.观察rTMS干预对AD模型大鼠皮层脑白质髓鞘碱性蛋白(MBP)分布的影响,探讨髓鞘损伤或修复参与rTMS改善学习记忆的机制。方法1.将100只SD大鼠经过初次筛选后,剔除评分离群系数较大的大鼠3只,剩余97只,其余大鼠按随机原则分为造模组67只和正常组30只。2.双侧海马区注射Aβ淀粉样蛋白(Aβ1-42)建立AD模型大鼠,正常组注射等计量的生理盐水,造模14天后,通过Morris水迷宫行为学和免疫组织化学,剔除造模不成功和死亡的大鼠,(rTMS+AD)组30只,AD组30只。3.连续14天对(rTMS+AD)组大鼠进行10Hz的rTMS,刺激强度为80%运动阈值(MT),AD组与正常组进行伪刺激(模拟rTMS环境而没有rTMS刺激发出)。4.利用水迷宫系统测试三组大鼠学习记忆能力,使用Cerebus 64通道神经电生理信号记录系统连续7天采集三组大鼠头皮脑电,利用免疫组化实验观察大鼠脑组织中MBP的分布情况。5.在MATLAB中编程处理脑电数据得到三组大鼠各个通道脑电信号能量谱以及LZ复杂度,利用SPSS软件对脑电信号和水迷宫数据进行统计分析,在显微镜下观察大鼠脑组织切片。结果1.AD组较正常组大鼠水迷宫逃避潜伏期变长,且距离平台平均距离变远,差异有统计学意义(P<0.05);(rTMS+AD)组较AD组大鼠水迷宫逃避潜伏期变短,且距离平台平均距离减小,差异有统计学意义(P<0.05)。2.AD组较正常组大鼠脑电中低频(delta+theta)和高频(alpha+beta)的能量比值增高,其中21通道左颞叶、25通道左顶叶、26通道右顶叶以及30通道额叶的差异有统计学意义(P<0.05),18通道枕叶和22通道右颞叶的差异无统计学意义(P>0.05);(rTMS+AD)组大鼠较AD组大鼠枕叶、左颞叶、右颞叶和额叶的低频(delta+theta)与高频(alpha+beta)的能量比值降低,左顶叶和右顶叶的增高,除左颞叶差异有统计学意义外(P<0.05),其余5通道的差异均无统计学意义(P>0.05)。3.(rTMS+AD)组较AD组大鼠各通道脑电LZ复杂度升高,AD组较正常组大鼠各通道脑电LZ复杂度降低,且差异均有统计学意义(P<0.05)。4.HE染色结果:正常组大脑组织细胞形态完好,细胞排列整齐,轮廓清晰;AD组大鼠脑组织中细胞核萎缩聚集,细胞排列混乱,细胞轮廓不清晰;(rTMS+AD)组较AD组大鼠脑组织细胞排列情况有所改善,且细胞萎缩情况减轻。5.髓鞘碱性蛋白MBP表达情况:正常组大鼠的髓鞘着色较深;AD组大鼠的髓鞘着色程度明显低于正常组;(rTMS+AD)组大鼠的髓鞘着色较AD组变深,数量增多。结论1.rTMS能提高AD大鼠的学习记忆能力。2.LZ复杂度较AR模型功率谱估计更加适合用于AD的病情评估,以及评价rTMS对AD学习记忆改善程度。3.与正常组对比,AD组大鼠各个通道的脑电信号LZ复杂度降低,水迷宫实验中AD组较正常组大鼠的逃避潜伏期变长,距离平台平均距离变远,这些说明,AD组大鼠对周围环境变化的学习记忆能力降低,通过脑电检测可以更直观到检测这种变化。4.(rTMS+AD)组大鼠脑电LZ复杂度较AD组升高,且水迷宫实验表明(rTMS+AD)组大鼠学习记忆能力较AD组增高,说明(rTMS+AD)组大鼠脑电中包含的信息量较AD组增加,其对周围环境变化的记忆能力增加。5.rTMS提高AD模型大鼠学习记忆功能机制与修复脑白质髓鞘损伤有关。