洛雷拉·巴特利 (Lorella Battelli),意大利理工学院,意大利;美国哈佛大学 Marta Bortoletto,意大利圣乔凡尼迪迪奥法特贝内弗拉泰利 IRCCS Luigi Cattaneo,意大利特伦托大学 Gesa Hartwigsen,德国莱比锡马克斯普朗克人类认知与脑科学研究所 Carlo Miniussi,意大利特伦托大学 Gregor Thut,英国格拉斯哥大学
研究文章|行为/认知经颅交流电流刺激在正面眼场上刺激模仿视觉处理的注意调节https://doi.org/10.1523/jneurosci.1510-23.2024收到:2023年8月7日收到:2024年4月16日接受:2024年4月17日接受:2024年4月17日,2024年4月17日
摘要:简介:中风幸存者经常患有运动障碍和相关功能缺陷。经颅电刺激(TES)是一个快速发展的场,为调节大脑功能提供了广泛的功能,并且安全且廉价。它有可能广泛用于中风后电动机回收。经颅直流电流刺激(TDC),经颅交流刺激(TAC)和经颅随机噪声刺激(TRN)是三种公认的TES技术,近年来引起了很大的关注,但具有不同的作用机理。TDC已广泛用于中风运动康复中,而TAC和TRN的应用非常有限。TDCS协议可能有很大差异,结果是异质的。目的:当前的审查试图探索常见的TES技术的基础机制,并评估其在中风后在运动恢复中应用的预期优势和挑战。结论:TDC可以使皮质运动神经元的电势去极化并超极,而TAC和TRN可以瞄准特定的脑节律和夹带神经网络。尽管大量使用TDC,但神经网络的复杂性仍需要进行更复杂的修改,例如TAC和TRN。
图1。组平均功能连通性(IPLV)到左主运动皮层(LM1,中间面板中左半球的黑点)。中间面板显示基于表面的投影,左右面板显示了同一地图的两个不同的拼字图。所有视图都强调,LM1在功能上连接到右运动皮层(RM1)和左补充运动区(LSMA),这是由其质心的MNI坐标定义的。
脑损伤(TBI)被定义为直接和间接力引起的大脑损害。从体外对大脑的打击会引起暂时或永久的神经功能障碍。此外,重复的头部创伤可能导致慢性创伤性脑病(15)。,特别是在拳击职业盟友几年的人中,人们已经观察到情绪,记忆和行为的变化。最近,人们已经承认,在各种运动中的专业球员中反复进行TBI会导致越来越严重的后果(17)。大多数TBI案件都是在武术中遇到的,与武术相似的情况可以在专业曲棍球,足球和战争中遇到(15)。由于这种情况,可能会发生永久损害并影响人们的生活。有必要开发具有神经保护作用的治疗方案,也可以预防性地应用于患有TBI的高风险。这可以最大程度地减少出现重复头部创伤风险的个人在运动或职业生活中会遇到的损害。TBI是全球残疾的主要原因。由于大脑是身体最脆弱,最复杂的器官,因此TBI会以多种方式影响人的生活。这会导致身体,认知和行为损失。头部创伤是一种致命的,疾病的病理,需要长期治疗和护理,从统计学上讲,在死亡原因中排名第四(3,6)。除非提早治疗TBI,否则死亡率很高(3,6)。尽管这是一个普遍且严重的健康问题,但进行诊断并预测预后仍然是Chal Lenging(3)。在临床上,TBI可能会导致认知特征的变化,例如记忆力丧失,感知困难,分心和逻辑思维,以及身体问题,例如部分或完全瘫痪,平衡障碍,SWAL降低困难和言语障碍。
经颅聚焦超声刺激 (tFUS) 是一种非侵入性神经调节技术,与目前可用的非侵入性脑刺激方法(例如经颅磁刺激 (TMS) 和经颅直流电刺激 (tDCS))相比,它可以更深地穿透并以更高的空间分辨率(毫米级)调节神经活动。虽然有几项研究表明 tFUS 能够调节神经元活动,但尚不清楚它是否可以根据需要产生长期可塑性以修改电路功能,特别是在可塑性有限的成人脑回路中,例如丘脑皮质突触。在这里,我们证明经颅低强度聚焦超声 (LIFU) 刺激深层脑结构视觉丘脑(背外侧膝状体核,dLGN)会导致 NMDA 受体 (NMDAR) 依赖的突触传递长期抑制,该突触传递到成年雌雄小鼠的初级视觉皮层 (V1) 中的第 4 层神经元。这种变化并不伴随神经元活动的大幅增加,如使用 cFos 靶向重组活性群体 (cFosTRAP2) 小鼠系所观察到的,也不伴随小胶质细胞的激活,后者通过 IBA-1 染色进行评估。使用基于神经元膜内空化激发 (NICE) 超声神经调节理论的模型 (SONIC),我们发现超声处理后 dLGN 神经元的预测活动模式是状态依赖性的,其活动范围属于有利于诱导长期突触抑制的参数空间。我们的结果表明,非侵入性经颅 LIFU 刺激有可能恢复临界期后成人大脑丘脑皮质突触的长期可塑性。
在您参加的每一天,您将举行2次会议。两个会话将至少分开一个小时。课程通常会持续12分钟,除了第一次会议将持续30-60分钟。每个会话都带有加速的间歇性theta爆发(AITBS)协议,涉及有3个600个脉冲,每个脉冲持续3分钟,介于两者之间。
背景:注意缺陷多动症(ADHD)是儿童中最常见的神经系统发育障碍之一,睡眠障碍(SDS)是ADHD儿童的常见合并症。目前在学龄前儿童(4-6岁)的ADHD儿童中没有SD的药理治疗选择。重复的经颅磁刺激(RTMS)是一种新型的非侵入性神经调节技术。本研究探讨了RTMS对ADHD的学龄前儿童合并症SD的有效性。方法:为这项研究招募了ADHD和合并症SD的三十五名儿童。将儿童分为父母行为管理培训(PBMT)组(n = 19),重复的经颅磁刺激与父母行为管理训练组相结合(n = 16)。两组接受了8周的治疗。使用中国儿童的睡眠习惯问卷评估儿童的SD分数,在开始之前,结束前和干预结束后4周之前测量了中国儿童的睡眠习惯问卷,并用于衡量效果。使用反复测量的方差分析比较了组内差异,并使用独立的样品t-检验和曼恩 - 惠特尼U检验比较组间差异。结果:PBMT组和RTMS结合PBMT组都显着改善了患有ADHD的学龄前儿童的SD(P <.001)(p <.001),但是在RTMS中,RTMS的效果与PBMT组更为明显(P <.001)(p <.001),并且比PBMT Group(PBMT Group)更长。结论:重复的经颅磁刺激是一种有希望的非药物疗法,可改善ADHD学龄前儿童的SD。
神经薄缠结是与AD相关的病理过程(Yokoyama等,2022)。这些病理特征有可能破坏突触和神经元活性,从而导致各种大脑区域的网络异常(Casula等,2022; Luo等,2023; Pless等,2023)。在AD患者的大脑中,已经检测到了各种神经生理特征,包括Preduneus Cortex(Casula等,2023)中的过度兴奋性和小脑皮质可塑性机制的损害(Di Lorenzo等人,2020年)。这些异常的神经活动可能导致AD中的神经元网络功能障碍,从而导致认知障碍。海马是用于记忆编码,存储和检索的关键大脑区域,是AD病理学影响的最早区域之一(Gillespie等,2016; Caccavano等,2020)。研究人员在神经振荡中检测到与在AD患者和动物模型的海马区域中使用脑电图或局部领域(LFP)记录(LOUX和UHLHAAS,2014; MILLER等,2018; JAFARI; JAFARI; JAFARI和KOLB)的20220; JAFARI和KOLB的2020;进一步探讨了它们在AD病理学背景下的作用,这揭示了在AD治疗中进行干预的潜在机会(Chan等,2021; Traikapi和Konstantinou,2021)。海马含有重要的中间神经元人群,在驱动神经元同步中起着至关重要的作用(Da Crugz等,2020; He He等,2021)。γ振荡与动物和人类的记忆和认知有关,并且可能在各种频率范围内都存在功能区别(Moby和Colgin,2018年)。特定的,缓慢的γ振荡(25 Hz -50 Hz)被认为可以增强海马内的记忆检索过程(Zheng等,2016),随着涉及较高记忆需求的任务中的慢速伽马活性增加了(Rangel等人,2016年)。海马锋利波纹波(SWR)在支持记忆合并和重播中起着重要作用(Buzsaki,2015; Katsuki等,2022)。SWR的破坏会损害记忆性能(Aleman-Zapata等,2022),而通过光遗传学刺激延长SWR的持续时间可改善迷宫任务期间大鼠的记忆力(Fernández-Ruiz等人,2019年)。研究表明,海马γ振荡和AD中的SWR缺陷(Hollnagel等,2016; Klein等,2016; Witton等,2016; Benthem等,2020)。神经刺激是一种神经调节的方法,涉及将刺激(例如电气,磁性,光学和超声)传递到选定的大脑区域,以调节局部和网络范围内的神经元活性(Yuan等,2020)。经颅磁刺激刺激(TMA)是一种非侵入性工具的创新形式,可以使用低强度集中的超声刺激静态磁场内特定的大脑区域(Yuan and Chen,2016; Wang等,2019)。在2003年,诺顿提出了在静态磁场中使用超声刺激的想法(Norton,2003)。由脑组织内部超声引起的离子颗粒的运动将在静态磁场下形成洛伦兹力,而TMA允许磁性声音电场和超声波的联合作用(Wang等,2016; Yuan等,2016; Yuan等,2016)。值得注意的是,即使在深脑区域,TMA也可以为由于
背景:帕金森病是最常见的神经退行性疾病之一。虽然帕金森病的彻底治愈方法仍然难以捉摸,但有多种治疗方法可以减缓其进展并抵消其症状。经颅直流电刺激(tDCS)是一种诱导大脑可塑性的非侵入性方法。本研究的目的是检查两周 tDCS 对左侧背外侧前额皮质(DLPFC)对帕金森病患者神经生理功能的影响。方法:30 名年龄在 67 至 82 岁之间的帕金森病患者参与了实验。15 名患者在左侧 DLPFC 上接受了 tDCS,而 15 名患者接受了假 tDCS。在 tDCS 之前和之后,使用脑电图方法对 alpha 和 beta 波段节律和 P300 事件相关电位潜伏期进行评估神经生理功能。结果:经颅直流电刺激 (tDCS) 可缩短 P300 反应的起始潜伏期,并增加 alpha 和 beta 波段节律的功率谱。结论:本研究加深了我们对 tDCS 在帕金森病治疗中的潜在作用的理解,因为 P300 潜伏期的缩短以及 alpha 和 beta 波段的增加与认知方面的改善相关。