——我们的研究还发现康复训练可以明显促 进生长相关蛋白（GAP43）的表达，这也再次 说明了康复训练可以促进皮质神经发芽、突 触形成和神经功能的恢复。而国外Stroemer 等人也得出了相似的结论，他们观察到脑损 伤动物在行为功能恢复同时，生长相关蛋白 43和突触素在缺血灶同侧和对侧皮质中表达 增高，推测为轴突生长后的突触形成。
中枢神经系统可塑性机 制的探讨
解放军总医院第一附属医院康复理疗科 李玲教授
脑血管病是目前世界上三大主要致死性疾 病之一，脑缺血是常见的急性脑血管病，如何 积极有效的促进脑缺血恢复期神经功能的恢复， 依然是目前脑缺血研究的重点。有关康复训练 对中枢神经可塑性的影响，人们进行了大量的 研究.
脑可塑性的概念及影响因 素
康复训练对脑梗死脑组织 形态学改变的影响
——Johasson等人认为康复训练之所以可以促进 脑梗死大鼠运动功能的恢复，其原因是康复训练 可以引起大鼠大脑化学上及解剖上发生改变，包 括皮质重量、蛋白成分、树突发芽、突触联系面 积的大小等。 ——我们通过对脑梗死体积、组织病理学、血管 构筑等形态学检查，证实了这一点。我们发现24 小时后脑梗死体积最大，经过康复训练1周，较 制动组明显减少(P<0.05)。同时经过4周康复训 练，大鼠梗死灶内有肉芽组织、血管支架形成， 梗死灶周边区出现胶质细胞、血管内皮细胞及巨 噬细胞。此外，康复训练28天后，大鼠
－－正常脊髓下行传导路中存在有GAP-43， 而失去上运动神经元控制后，其GAP-43表 达可发生改变。另外，有研究显示在突触 重建过程中，新生发芽中GAP-43表达也会 在高水平上进行，而且在新的突触形成期 间，若有生理活动类型改变或其它传导束 竞争介入，都能诱导原有突触连接发生相 应变化。
－－本实验中，脊髓两侧的阳性反应不对称，我 们考虑在康复训练过程中，未瘫痪侧肢体担任了 较多的运动功能，也有较多的感觉输入，这可能 是未瘫痪侧脊髓后角Fos表达比瘫痪侧强的原因 之一，可能也是康复早期未瘫痪侧脊髓前角CGRP、 HSP70 、GAP-43表达比瘫痪侧强的原因之一。 康复训练可能通过皮质功能重建和重组，使 瘫痪侧接收来自皮层的调控信息增多，其CGRP、 HSP70 、GAP-43表达反而比未梗塞侧多。而制动 组由于感觉输入和运动都很少，Fos、CGRP、 HSP70 、GAP-43的表达很少，其功能恢复也较差。
梗死灶周边区微血管的密度明显大于制动组， 同时，血管内皮生长因子的表达也明显高于制 动组。这说明康复训练可以减少早期梗塞体积， 并促进侧枝循环的形成。 ——有学者进一步研究发现大鼠通过一系列运 动训练(包括跑转笼或平板、伸爪取笼外食物 及复杂技巧训练等) 不仅促进新血管生成，增 加轴突、树突分支及单位长度树突的树突棘数 量，还可增加鼠纹状体多巴胺受体的密度及海 马胆碱能受体的密度，促进大脑皮层Ⅱ／Ⅲ层 单个神经元突触数量增加。
——系统间重组：由一个完全不同的系统来代 偿，如由皮肤触觉来代替视觉等。 ① 对侧大脑半球的代偿；② 不同系统的潜 伏通路和突触的启用；③ 由不同系统产生的行 为代偿。 外部的促进因素有： ①从外部给予的神经营养因子；②基因治疗 和神经移植；③ 促进脑功能恢复的药物；④针 灸、理疗、恒定电场及功能恢复训练；⑤ 环境。
我们的研究显示康复训练可以促进 单侧海马梗死大鼠齿状回区Nestin阳性 细胞的表达，。同时观察到大鼠海马区 NGF及PSA-NCAM的表达，表明训练可以 明显促进神经干细胞的增殖及迁移。并 通过促进NGF的表达进而促进神经发生。
三、康复训练对胶质细胞的作用 ——我们研究发现康复训练后，脑梗死大 鼠星形胶质细胞的数量较制动组有显著增 加，胶质纤维酸性蛋白(GFAP)含量显著增 加。由于星形胶质细胞能指令和促进成年 大鼠海马神经干细胞的神经发生。同时星 形胶质细胞的前体放射状胶质细胞在NSCs 向梗死灶迁移中扮演重要角色。这提示我 们运动训练可能通过刺激星形胶质细胞的 增殖进而促进NSCs的增殖并向梗死灶迁移， 促进神经功能恢复。
——大量国内外数据表明，经过早期正规康复训 练或治疗的患者，70%-90%在脑卒中后6个月能 够行走，30%能够恢复一些工作，24%的患者其 上下肢活动功能基本恢复。 ——华山医院负责的“十五”国家科技攻关项目 “脑血管病的三级康复方案”研究的结论充分说明 了康复治疗在改善和恢复患者的运动、感觉、认 知功能、改善和恢复日常生活和工作能力等方面 的重要作用。
长度增加5%。脑血管生成也有增加。丰富环境 刺激后还可使神经元胞体增大，细胞凋亡减少。 如丰富环境下的成年大鼠脑细胞自发性凋亡减 少了45%。 ——最重要的形态学改变是树突、轴突及突触 的变化。包括神经元树突变长，树突状分枝增 加，密度增大，树突棘数目增多；轴突增多； 突触及突触小结变大，新突触连接形成增加， 突触囊泡聚集密度增强。
－－总之，本实验结果提示，脑梗塞后康复训 练可以在脊髓水平中增加感觉输入和运动输出， 明显改善运动功能。康复训练究竟是通过促进 原来运动神经元的功能恢复还是建立另外的神 经通路，尚在进一步研究之中。

－－康复组和制动组大鼠脊髓背角出现Fos免疫阳性物质， 前角出现CGRP和HSP70阳性反应神经元，康复组反应明 显较制动组强，瘫痪侧较对侧少。 －－脊髓是中枢神经系统的重要组成部分，脊髓背部是 行使感觉整合的部位，背角接受来自外周的冲动信息， 再通向脑干和脑。本实验中Fos阳性神经元在康复训练组 脊髓后角大量增加，提示康复训练可保持和增加后角的 感觉传入，这对维持皮质的感觉运动功能非常重要，为 了对运动进行正确的调控，中枢神经系统需要不断接受 感觉信息，在发起运动前，神经系统根据这些感觉信息 为运动编程。
脑可塑性是指脑有适应能力，即在结构和 功能上有修改自身以适应改变了的现实的能力。 CNS具有高度可塑性是CNS损伤后功能恢复的重 要理论依据，功能重组是脑可塑性的基础。
CNS可塑性的概念是1930年由Bethe首先提 出的。他认为可塑性是指生命机体适应发生的 变化和应付生活中的危险的能力，是生命机体 共同具备的现象。并认为这是CNS在受到打击 后重新组织以保持适当功能的基础。
目前，应用正电子发射断层扫描（PET）、 功能性磁共振（fMRI）、经颅磁刺激（TMS）、 脑磁图（MEG）等技术的研究亦支持卒中后功 能重组的概念。
康复训练对脑梗死后行 为学能力的影响
——Johasson等人的研究结果就发现大鼠脑梗 死15天不活动肢体，其感觉运动功能障碍会加 重，而经过康复训练，功能障碍却会明显减轻； ——而我们实验也说明了康复训练对脑梗死大 鼠行为的影响，我们发现给予脑梗死大鼠平衡、 抓握、旋转、行走等功能训练后，其Berdson 神经功能、平衡木、转棒行走评估的功能均优 于制动组；此外，给予海马梗死大鼠行为学训 练（水迷宫）后，大鼠的学习记忆能力也明显 提高。
康复训练对脊髓的影响
－－我们观察了脊髓组织GAP-43的阳性表达，
结果显示康复训练组大鼠两侧脊髓前角GAP-43 的表达均强于制动组，其变化规律是梗死后 24h脊髓两侧GAP-43的表达分布不对称，未瘫 痪侧前角GAP-43的表达较瘫痪侧多，7-14d两 侧脊髓前角区均有GAP-43的表达，21-28d康复 组瘫痪侧前角较未瘫痪侧前角运动纤维多，而 制动组在各期染色淡，阳性神经元纤维少，从 时间变化规律上看与功能恢复一致。7-14 d GAP-43的阳性表达最多，21-28 d GAP-43的表 达较前逐渐减少，但是康复组较制动组比较维 持水平较高。
－－正常在脊髓下行传导路中含有少量CGRP
阳性神经元，无HSP70阳性神经元。康复训练 后CGRP、HSP70的大量增加可能是康复训练提 供的一种保护作用。尽管脊髓并没有直接受 损，但脑梗塞造成上位神经元控制的中断， 脊髓运动神经元正常活动状态发生改变，康 复训练可保持和增加后角的感觉输入，通过 皮质功能重建和重组。重新建立瘫痪侧下行 传导束：是原有突触连接性重组，能通过运 动的重复加强和重建正常运动模式。
——Kim也观察到运动可使齿状回的细胞分芽 增殖 。最近有学者发现昔多芬（伟哥）可以 增加脑缺血损伤大鼠DG区和室下区（SVZ）神 经干细胞的增殖。 ——Schmidt-Hieber等研究发现运动训练能 明显促进海马回神经干细胞产生大量的粒细 胞的T-型Ca通道能产生独立的Ca峰波并促进 快Na通道的动作电位，可诱导突触可塑性。 此外在同样条件下LTP在新生细胞比成熟细胞 更容易诱导，表明运动训练促进突触可塑性， 并改善学习记忆能力。
——我们的研究发现康复训练可以促进梗死 灶周围和颞叶皮层内NMDA受体2B亚单位(NR2B) 的表达，由于 NR2B表达增加可促进习得性长 时程增强效应（LTP）的形成，进而增加了海 马突触效应的可塑性，所以这可能是康复训 练促进脑梗死大鼠学习记忆能力恢复的主要 原因。
二、康复训练对大鼠海马梗死后齿状回区神 经干细胞增殖、迁移能力的影响活的影响 ——Crews等发现学习、丰富环境、运动训练（例 如跑步等）可以使大鼠海马NSCs增殖发芽，并提 高其学习记忆能力。采用溴脱氧尿苷（Brdu）的 免疫产物来评价NSCs的增殖，发现跑轮训练使大 鼠齿状回的溴脱氧尿苷的免疫产物增加，而在大鼠 胼胝体和前脑则没有明显的溴脱氧尿苷的免疫产物 增加，表明运动训练主要增加齿状回的NSCs增殖 发芽，促进脑的可塑性改变。
说明运动以及各种学习记忆能力训练可以明 显促进脑组织形态学的改变，以提高各种行为 学能力
康复训练对中枢神经系统 的生物学效应
一、康复训练对脑保护因子的作用 ——我们自1997年开始研究康复训练对脑 梗死大鼠中枢神经系统的生物学效应，我们发 现康复训练可以促进一系列脑保护因子的生成， 如一氧化氮合酶、降钙素基因相关肽(CGRP)、 热休克蛋白70（HSP70）、脑源性神经营养因 子等。
1969年，Luria等重新提出并完善了功能重 组的理论，认为损伤后脑的残留部分通过功能 上的重组，以新的方式完成已丧失了的功能。 他们将功能重组分为两类： ——系统内重组：在同一系统内相同水平或不 同水平上出现的代偿，如由病灶周围组织或由 病灶以上或以下结构来代偿；① 轴突侧支长芽； ②失神经过敏；③ 潜伏通路和突触的启用；④ 离子通道的改变；⑤病灶周围组织的代偿；⑥ 低级或高级部分的代偿；⑦ 神经营养因子和某 些基因的作用。