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功能性近红外光谱引导下的非侵入性经颅脑电刺激用于靶向神经调节：综述
摘要 认知神经科学的主要目标之一是了解认知所基于的神经机制。研究人员正在努力寻找认知机制与大脑活动产生的振荡之间的关系。非侵入性脑刺激技术的开发极大地促进了这一主题的研究。非侵入性脑刺激技术可以影响大脑网络的动态及其产生的行为，这使得它们的使用成为许多实验和临床领域关注的焦点。一种重要的非侵入性脑刺激技术是经颅电刺激 (tES)，细分为经颅直流电刺激和交流电刺激。tES 最近因其在治疗慢性病方面取得的有效结果而变得更加知名。此外，在 tES 技术的解释和可行性方面也取得了非凡的进展。本文总结了 tES 的有益影响，并提供了迄今为止已取得的成就、简要历史和未来需要解决的未决问题的最新描述。tES 领域的一个基本问题是刺激持续时间。本综述简要介绍了使用基于功能性近红外光谱的脑成像监测大脑时在该领域所使用的刺激持续时间。
调节大脑网络：经颅直流电刺激对结构可塑性的新兴作用
经颅直流电刺激 (tDCS) 是一种非侵入性脑刺激技术 (NIBS)，已被证明可对一系列神经和精神疾病产生有益作用。不幸的是，尽管已被广泛研究，但对 tDCS 效应机制的理解仍然存在一些空白。因此，科学家仍在尝试揭示其积极作用背后的细胞和分子机制，以便更合适地应用。实验模型提供了一致的证据表明，tDCS 通过调节神经元的兴奋性和突触可塑性来改善学习和记忆。最近，在 tDCS 神经生物学效应中，已报告了生理和病理条件下的神经同步和树突结构变化，表明可能在神经回路水平上产生影响。在这篇评论中，我们重点关注 tDCS 对结构可塑性变化和神经元重组的新兴影响，旨在将这两个方面与迄今为止发现的基础分子机制相匹配，为揭示 tDCS 在治疗脑功能障碍方面的新疗法提供新的视角。
经颅磁刺激、电刺激和深部脑刺激后神经可塑性变化的证据
1 卡尔·冯·奥西茨基大学医学与健康科学学院神经病学系，26129 奥尔登堡，德国；julius.kricheldorff@uni-oldenburg.de (JK)；karsten.witt@uni-oldenburg.de (KW) 2 波恩大学医院精神病学和心理治疗系医学心理学分部，53127 波恩，德国；katie.goke@mail.utoronto.ca (KG)；m.kiebs@ukbonn.de (MK) 3 多伦多大学医学科学研究所，加拿大安大略省多伦多 M5S 3G8 4 卡尔·冯·奥西茨基大学实验心理学实验室，26129 奥尔登堡，德国；florian.kasten@uni-oldenburg.de (FHK); christoph.herrmann@uni-oldenburg.de (CSH) 5 卡尔·冯·奥西茨基大学神经感觉科学研究中心，26129 奥尔登堡，德国 6 卡尔·冯·奥西茨基大学精神病学和心理治疗系，26129 奥尔登堡，德国 * 通讯地址：rene.hurlemann@uni-oldenburg.de；电话：+49-441-9615-1501 † 这些作者对这项工作做出了同等贡献。
引用：Thams F、Rocke M、Malinowski R 等人。脑内认知训练与经颅直流电刺激相结合的可行性
摘要 引言 随着全球预期寿命的增加，越来越多老年人出现与年龄相关的认知能力下降，开发有效且可广泛应用的预防和治疗方法已成为现代医学的优先事项和挑战。认知训练和经颅直流电刺激 (tDCS) 的联合干预已显示出对抗与年龄相关的认知能力下降的良好效果。然而，很难到临床中心进行重复治疗，特别是在农村地区和行动不便的老年人，而且缺乏临床人员和医院空间，无法在更大规模的人群中开展长期干预。在家中远程监督应用 tDCS 将使参与者更容易接受治疗并减轻临床资源负担。到目前为止，评估以家庭为重点的认知联合干预可行性的研究很少。通过这项研究，我们旨在为多次家庭认知训练结合 tDCS 对健康老年人认知功能的可行性和影响提供证据。方法与分析 TrainStim-Home 试验是一项单中心、随机、双盲、安慰剂对照研究。30 名年龄在 60-80 岁之间的健康参与者将接受为期 2 周的认知训练和左背外侧前额叶皮质阳极 tDCS（目标干预），并与认知训练加假刺激进行比较。认知训练将包括一个字母更新任务，参与者将接受 20 分钟的 1.5 mA 刺激。干预课程将在参与者家中进行，主要结果将是可行性，每个参与者成功完成三分之二的课程即可实现。此外，还将分析训练任务和未训练任务的表现。伦理与传播 格赖夫斯瓦尔德大学医学院伦理委员会已批准了伦理。结果将通过出版物发布
白质病变对经颅电刺激电场的影响
背景：经颅直流电刺激 (tDCS) 是一种很有前途的工具，可用于增强治疗效果，例如在治疗中风后。所获得的刺激效果表现出较高的受试者间差异性，这主要是由感应电场 (EF) 的扰动驱动的。由于萎缩或病变等解剖变化，衰老大脑中的差异会进一步增大。通过基于计算机的个性化 EF 模拟来告知 tDCS 协议是减轻这种差异的一种建议措施。目标：虽然在模拟研究中，大脑解剖结构（特别是萎缩以及中风病变）被认为对 EF 有影响，但白质病变 (WML) 导致的白质电特性变化的不确定性的影响尚未量化。方法：进行了一项团体模拟研究，将 88 名受试者分为四组，每组病变负荷不断增加。由于缺乏有关 WML 电导率的信息，因此在为病变组织选择任意电导率值时，采用不确定性分析来量化模拟中的变异性。结果：WML 对 EF 方差的贡献平均仅为其他建模组织贡献的十分之一到千分之一。虽然与低病变负荷受试者相比，高病变负荷受试者的 WML 贡献显著增加（p≪.01），通常增加 10 倍以上，但 EF 的总方差并没有随着病变负荷而变化。结论：我们的结果表明，WML 不会全局扰乱 EF，因此在对低到中等病变负荷的受试者进行建模时可以将其省略。但是，对于高病变负荷受试者，省略 WML 可能会导致病变组织附近的局部 EF 估计不太稳健。我们的结果有助于精确建模 tDCS 以进行治疗计划。
脑电刺激和持续行为状态跟踪在行走人类中的应用
我们收集了 4 名患有药物抵抗性癫痫且植入了研究性 Medtronic Summit RC+S™ 的患者的动态 iEEG 记录，以研究新型刺激模式并追踪长期行为状态动态。患者在同时进行双侧海马 (HPC) iEEG 记录时接受了治疗性 ANT DBS。我们评估了在三天同时进行的 iEEG 和多导睡眠图 (PSG) 期间，使用专家睡眠注释，在不同 ANT 刺激频率 (2 Hz、7 Hz、高频 >100 Hz) [2,30–34] 下自动行为状态分类的可行性和准确性。使用朴素贝叶斯分类器 [35,36] 将 iEEG 信号分类为清醒、快速眼动 (REM) 和非 REM（非 REM：N2 和 N3）。随后，我们在 6 个月内将训练好的分类器部署在 4 名门诊患者身上。
同时进行经颅电刺激和磁刺激可增强背外侧前额皮质的伽马振荡
对每个 TMS-EEG 记录位点进行包含受试者内因素“tACS”（γ、θ、假）和“时间”（T0、T1、T2）的方差分析。皮质振荡分析按以下步骤进行。我们首先评估基线（T0）的伽马振荡的频率和功率。为了测试 iTBS + tACS 方案是否可能导致伽马波段在振荡功率方面发生任何变化，我们使用了包含受试者内因素“tACS”（γ、θ、假）和“时间”（T0、T1、T2）的重复测量方差分析。然后我们专注于单个频率变化分析；我们计算了单个频率峰值（整个振荡频谱中表达最多的频率），并且与伽马波段功率分析相同，我们使用了重复测量方差分析，其中受试者内因素“tACS”（γ、θ、假）和“时间”（T0、T1、T2）来评估波段表达的变化。对于
中枢神经系统的无创脑电刺激
1 tES 设备和提供剂量 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ....................................................................................................................................................................................................................................... 8 2.2 自粘式一体化电极....................................................................................................................................................................................................... 8 2.3 高清（HD）电极....................................................................................................................................................................................................... 8 2.3 高清电极....................................................................................................................................................................................................................... 8 2.4 高清电极....................................................................................................................................................................................................................... 8 . . . . . . 9 2.4 手持导体上的游离电解液. . . . . . . . . . . . . . . 11 2.5 导电橡胶电极上的游离糊剂. . . . . . . . . . . . . . . . 11 2.6 干电极. . . . . . . . . . . . . . . ....................................................................................................................................................................................................................................... 11 2.7 预盐化电极............................................................................................................................................................................................................................................................................................................................. 11 3 电极电阻............................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................. 11 3 电极电阻.................................................................................................................................................................................................................................................................................................................... 11 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ... ... .................................................................................................................................................................................19 9 讨论：争议和未来方向....................................................................................................................................................................................................................................................................20 参考文献....................................................................................................................................................................................................................................................................... ... .... .... .... 21
不同模式经颅电刺激改善胶原酶诱导的脑出血大鼠运动功能障碍及纹状体组织损伤
摘要背景：在脑出血（ICH）的治疗限制领域，近年来非侵入性经颅电刺激（tES）取得了长足的发展。转化研究推测经颅直流电刺激（tDCS）和其他类型的 tES 仍然是一种潜在的新型治疗选择，可以逆转或稳定认知和运动障碍。目的：本研究旨在比较评估 tDCS、经颅交流（tACS）、脉冲（tPCS）和随机噪声（tRNS）刺激等四种主要 tES 模式对胶原酶诱导的雄性大鼠感觉运动障碍和纹状体组织损伤的影响。方法：为了诱发 ICH，将 0.5 μl 胶原酶注射到雄性 Sprague Dawley 大鼠的右侧纹状体中。手术后一天，对动物连续七天施加 tES。在手术前一天和术后第 3、7 和 14 天通过神经功能缺损评分、转棒和悬线测试评估运动功能。行为测试后，适当准备脑组织以进行立体学评估。结果：结果表明，四种 tES 模式（tDCS、tACS、tRNS 和 tPCS）的应用显著逆转了胶原酶诱导的 ICH 组的运动障碍。此外，tACS 和 tRNS 接受大鼠在悬线和转棒测试中的运动功能改善高于其他两个 tES 接受组。结构变化和立体学评估也证实了行为功能的结果。结论：我们的研究结果表明，除了 tDCS 在 ICH 治疗中的应用外，其他 tES 模式，尤其是 tACS 和 tRNS 可被视为中风的附加治疗策略。关键词：脑出血，纹状体，经颅电刺激，运动功能，体视学
经颅直流电刺激 (tDCS) 是一种有效的康复策略，可改善阿尔茨海默病和帕金森病患者的认知能力：随机对照试验的最新系统评价
阿尔茨海默病 (AD) 和帕金森病 (PD) 是神经退行性疾病，其特征是随着疾病进展认知障碍和功能衰退。在非药物干预中，经颅直流电刺激 (tDCS) 可能是一种经济有效的康复策略，可以实现认知能力，对患者的功能自主性和生活质量产生积极影响。我们的系统评价旨在评估 tDCS 对 AD 和 PD 患者认知的影响。我们在 PubMed、Web of Science 和 Cochrane Library 中搜索了随机对照试验 (RCT)。三位综述作者提取了感兴趣的数据，以神经心理学测试或实验认知任务分数作为结果测量。共纳入 17 项 RCT（10 项针对 AD 的试验和 7 项针对 PD 的试验）。与假刺激相比，tDCS 可以改善 AD 患者的整体认知和识别记忆，以及 PD 患者的一些执行功能（即分散注意力、语言流畅性和对干扰的敏感性降低）。对于其他研究的认知领域的好处，仍然存在批评。尽管初步证据不断涌现，但未来应用心理学领域的研究仍需要更大规模的 RCT，采用常见的神经心理学测量方法，并进行长期随访，以确定观察到的效果的持久性，同时还需要改进神经退行性疾病的临床指南，包括电极连接、疗程次数、刺激的持续时间和强度以及要使用的认知电池。