手功能康复与脑功能重塑脑功能重塑机制
各类中枢神经系统疾病所致感觉运动脑区和/或运动传导系统的损害引起手与上肢感觉运动障碍，并进一步引起手及上肢关节、肌肉、软组织、周围神经继发性损害。脑损伤后早期康复治疗不仅在于最大程度保护手及上肢功能，希望通过各类刺激与干预方法促进脑功能重塑，从而获得更好的康复疗效。
医院康复医学科手功能康复团队提出了多种手功能康复中枢干预治疗方式，包括经颅直流电刺激、重复经颅磁刺激、基于脑-机接口的运动想象-反馈训练、基于视错觉的镜像治疗等，但其疗效与机制尚不明确，有待进一步的研究证实。康复治疗基于康复评定，中枢干预也应基于脑功能评定与脑功能重塑机制的探讨。
近年来，对于中枢神经损伤后脑功能重塑机制的研究逐渐趋于热门，因手的运动功能复杂，临床康复难度高，且手所占脑功能区面积大，手的精细动作和感知觉与脑高级功能相关，因此国内外有关运动功能康复的脑功能重塑机制的研究主要集中于手及上肢。本文将介绍一些常见的脑功能研究方法并比较其优缺点。
1、脑电图、脑磁图（电磁信号、无损测量）
脑电图（electroencephalogram,EEG），通过头皮可记录受试者皮层神经元电活动，植入式脑电也可记录深部神经元电，其优势在于较高的时间分辨率，可在任务状态下捕捉到事件相关电位（event-relatedpotential,ERP），可较精确的获得特定任务下脑电活动。其缺点在于①空间分辨率低，受限于导联数，头皮脑电仅可记录大脑皮层浅层局部区域内的电活动总和，解剖定位不精确；②受限于脑电传导条件，颅骨、头皮、毛发对脑电信号传导产生影响；③受心电、眼电、肌电等其他组织电活动干扰，因此对环境与受试者配合程度要求较高。
而脑磁图（magnetoencephalogram,MEG）通过高敏感都的超冷电磁测定器，记录脑电活动时脑磁波的变化，检测深度较脑电图深，且能更精确的定位，加之脑磁图不受颅骨与头皮的影响，图像清晰易辨，故对脑功能研究是一种崭新的手段。然而脑磁图价格昂贵，检测与维护成本较高。
2、功能磁共振成像（血氧信号、无损测量）
磁共振功能成像（functionalmagneticresonanceimaging,fMRI）可检测特定任务或刺激下受试者脑区激活情况，也可在静息状态对脑功能网络进行分析。目前最常用为血氧依赖（BloodOxygenLevelDependent，BOLD）功能磁共振检测，其原理为脑区活动后局部血流增加，而局部氧消耗改变不明显，通过含氧/去氧血红蛋白的铁原子顺磁性不同进行成像，通过血流的改变间接反映各脑区活动情况。其优势在于较高的空间分辨率，可观察到全脑的激活情况。其缺点在于①时间分辨率低，一般扫描一次全脑需要数秒时间，因此在进行任务态功能磁共振检测时获得更高的信噪比，需要受试者接受长时间、多次重复的任务刺激，受试者体验较差；②以血氧信号替代脑电信号，而不是直接获得神经元活动信息，且数据预处理与后处理步骤较多，可能对脑原始信息产生偏倚，近期《美国科学院院报》（PNAS）上也发表文章对任务态功能磁共振的统计学方法表示质疑。
3、正电子发射型计算机断层显像（代谢、放射有损）
正电子发射型计算机断层显像（PositronEmissionComputedTomography,PET）常可用18F-FDG(氟代脱氧葡萄糖)作为示踪剂观察一段时间内脑代谢情况，并可结合CT（PET/CT）或MRI（PET/MRI）可极大的提高定位精确性。虽然其时间分辨率较功能磁共振更差，但通过脑代谢测量可定量反应脑区活动情况。PET/MRI还可同时进行PET显像与功能磁共振成像。另外也可通过不同的示踪剂，如18F-DOPA、18F-FPEB等，标记多巴胺、谷氨酸能等不同神经元，对特定类别的神经元功能活动进行研究。其缺点在于①受试者静脉注射PET示踪剂有放射性，PET/CT存在X线店里辐射，对受试者有潜在风险；②检测成本较高。
4、经颅磁刺激（利用可恢复性损害扰动测量）
经颅磁刺激（TranscranialMagneticStimulation,TMS）通过强磁场信号无衰减的透过颅骨，兴奋浅、深层脑组织。与前三种检测方法不同的是，使用TMS刺激局部脑组织后，可观察到相应效应器的活动（如刺激手运动功能区可引起对侧上肢肌肉收缩）。TMS与肌电图诱发电位仪结合，可评价运动神经从皮质到肌肉的传递、传导通路的整体同步性和完整性，通过最小刺激强度检测评价中枢神经系统兴奋性；TMS与脑电结合评价不同脑区间信号传递时间与通路，并可通过抑制或易化特定脑区（一般认为TMS低频刺激主要起抑制的作用，高频刺激则有易化作用。）观察全脑网络的改变。其缺点在于①刺激定位欠精确，一般需要导航辅助定位；②部分受试者可能有头痛、头昏等症状，有诱发癫痫发作的风险。
脑功能机制一直以来是人类难以攻克的难题，脑科学问题复杂，而研究方法局限。TMS、fMRI、PET、MEG被并称为二十一世纪四大脑科学技术，相信随着技术的进步与研究的深入，脑损伤后功能重塑的机制终将被解释。
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