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揭示经颅直流电刺激 (tDCS) 和脑机接口 (BCI) 干预对中风后慢性康复患者的转化效应——一项替代治疗设计研究
摘要：中风是一种由脑梗塞或脑出血引起的使人衰弱的临床疾病，对运动功能恢复构成重大挑战。先前的研究表明，应用经颅直流电刺激 (tDCS) 可以改善神经系统疾病或障碍患者的神经可塑性。通过调节皮质兴奋性，tDCS 可以增强常规疗法的效果。虽然上肢康复已得到广泛研究，但对下肢的研究仍然有限，尽管它们在运动、独立性和良好的生活质量方面发挥着重要作用。由于神经肌肉残疾造成的生命和社会成本很高，tDCS 设备相对低成本、安全性和便携性，结合低成本的机器人系统，可以优化治疗并降低康复成本，增加获得神经肌肉康复尖端技术的机会。本研究探索了一种新方法，该方法依次利用以下过程：tDCS、基于运动想象 (MI) 的脑机接口 (BCI) 和虚拟现实 (VR)，以及电动踏板末端执行器。这些方法用于增强大脑可塑性并加速中风后患者的运动恢复。这些结果对于下肢功能严重受损的中风后患者尤其重要，因为这里提出的系统以实时闭环设计提供运动训练，促进足部区域 (Cz) 周围的皮质兴奋，同时患者直接用大脑信号控制电动踏板。这种策略有可能显著改善康复结果。研究设计遵循交替治疗设计 (ATD)，即采用双盲方法来测量中风后患者的身体功能和大脑活动的改善情况。结果表明，患肢的运动功能、协调性和速度以及感觉改善呈积极趋势。对脑电图信号中的事件相关去同步 (ERD) 的分析揭示了 Mu、低 beta 和高 beta 节律的显著调节。虽然这项研究没有提供辅助心理练习训练优于传统疗法的确凿证据，但它强调了进行更大规模调查的必要性。
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。
机器学习定义精度 tDCS 用于改善认知功能 Alejandro Albizu 1,2 , Aprinda Industrial 1,5 , Ziqian Huang 1,4 , Jori Wan
机器学习定义精度 tDCS 用于改善认知功能 Alejandro Albizu 1,2 、Aprinda Indahlastari 1,5 、Ziqian Huang 1,4 、Jori Waner 1,5 、Skylar E. Stolte 1,3 、Ruogu Fang 1,3,4,† 和 Adam J. Woods 1,2,5,† 1 美国盖恩斯维尔佛罗里达大学麦克奈特脑研究所认知衰老和记忆中心 2 美国盖恩斯维尔佛罗里达大学医学院神经科学系 3 美国盖恩斯维尔佛罗里达大学 Herbert Wertheim 工程学院生物医学工程系 J. Crayton Pruitt Family 4 美国盖恩斯维尔佛罗里达大学 Herbert Wertheim 工程学院电气与计算机工程系 5 美国盖恩斯维尔佛罗里达大学公共卫生与健康职业学院临床与健康心理学系美国盖恩斯维尔 † 共同通讯作者 摘要 背景 经颅直流电刺激 (tDCS) 结合认知训练 (CT) 被广泛研究作为一种治疗工具，用于增强患有和不患有神经退行性疾病的老年人的认知功能。先前的研究表明，tDCS 结合 CT 的益处因人而异，这可能是由于个体神经解剖结构的差异所致。目的本研究旨在开发一种方法来客观地优化和个性化电流剂量，以最大限度地提高非侵入性脑刺激的功能收益。方法基于样本数据集 (n = 14) 中电流密度的计算模型，训练支持向量机 (SVM) 模型来预测治疗反应。部署的 SVM 的特征权重用于加权高斯混合模型 (GMM)，通过找到最优电极蒙太奇和施加的电流强度 (优化模型)，最大限度地提高将 tDCS 无反应者转变为反应者的可能性。结果 通过提出的 SVM-GMM 模型优化的电流分布显示，在目标脑区内，最初无反应者和有反应者之间的体素一致性为 93%。与优化前的模型相比，原始无反应者的优化电流分布与有反应者的当前剂量接近 3.38 个标准差。优化模型还分别实现了 99.993% 和 91.21% 的平均治疗反应可能性和归一化互信息。在 tDCS 剂量优化之后，SVM 模型成功预测了所有对优化剂量无反应的 tDCS 患者为有反应者。结论 本研究结果为 tDCS 精准医疗的定制剂量优化策略奠定了基础，以改善老年人认知能力下降的治疗结果。关键词 tES、衰老、机器学习、有限元模型、高斯混合模型、精准医学
引用：de Freitas DJ，De Carvalho D，Paglioni VM等。经颅直流刺激（TDC）和并发认知trainin
摘要引入脑损伤（TBI）后情节记忆的缺陷很常见，并且会影响日常生活活动的独立性。经颅直接电流刺激（TDC）和并发认知训练可能有助于改善TBI患者的情节记忆。以前的研究表明，TDC的潜力改善了认知，但TDC的益处同时应用于神经系统疾病参与者的认知训练是不一致的。本研究的目的是（1）研究与假TDC相比，活跃的TDC与计算机辅助的认知训练相比是否可以增强情节记忆； （2）比较在左侧背侧前额叶皮层（LDLPFC）上应用的主动TDC与情节记忆中双侧颞皮层（BTC）之间的差异和； （3）研究通过定量脑电图（QEEG）测量的皮质活性的间和组内变化。方法和分析进行了随机，平行组，双盲安慰剂对照研究。基于TDCS海绵和电极激活（Active或Sham）的放置，招募了慢性，中度和重度闭合TBI的36名参与者，并随机分为三组（1：1：1）。TDC连续10天使用20分钟，再加上基于计算机的认知训练。认知评分和QEEG是在基线，刺激会议的最后一天以及上一次TDCS会议后3个月收集的。道德和传播这项研究得到了圣保罗大学道德机构审查边界（CAAE：87954518.0.0000.0068）的批准。我们假设（1）与假手术组相比，主动TDCS组将改善情节记忆评分； （2）主动BTC和LDLPFC之间将显示情节内存得分的差异； （3）与假手术组相比，靠近活性电极位置的α波将显着减少和增加α波的增加。
关于电刺激在改善军队压力调节方面的前景和挑战的观点
电刺激大脑可以提供一种相对简单且非侵入性的方法来改善认知和运动功能。非侵入性大脑刺激对军事行动表现和健康的潜在益处并没有被忽视。最广泛使用的技术之一是经颅直流电刺激 (tDCS)。在这里，我们回顾了 tDCS 对军事人员认知功能和心理健康的一些潜在影响，特别是关于压力暴露的不利影响。简要介绍了 tDCS 对认知功能的假定工作机制和当前的挑战。越来越多的证据表明，用 tDCS 刺激前额叶皮层可以提高调节压力反应的能力。然而，当前 tDCS 方案的效果大小仍然很小且变化很大。此外，关于 tDCS 在军事环境中的使用以及与压力相关的功能，仍然存在重大的知识空白。总而言之，tDCS 可能是一种有前途的工具，可以支持与压力相关的认知表现和健康，但该技术尚处于初始阶段，需要更多的研究才能在军事环境中应用。
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。
经颅直流电刺激对帕金森病潜在 P300 相关事件及 Alpha 和 Beta 脑电图频带节律的影响的原创性研究
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。
进行单一的经颅直流刺激会增强国家或国际lev
一些研究表明，单个经颅直流刺激（TDC）具有调节健康和运动员运动性能的潜力。据我们所知，先前发表的系统评价尚未全面研究TDC对体育绩效在身体和心理参数中的影响，也没有研究TDC对高级运动员的影响。我们检查了所有可用的研究测试，对TDC进行了一次关于力量，耐力，运动表现，情绪状态和认知表现的一次，以在国家或国际水平运动员的竞争和竞争前培训中进行更好的应用。直到2023年6月，在PubMed，Web of Science，EBSCO，EMBASE和SCOPUS进行了系统的搜索。当参与者在最少的州和国家一级比赛中拥有运动经验，进行了一次TDC，而没有其他干预措施，并且接受了SHAM TDCS或在对照组中没有干预措施。从18篇文章中包括了20项实验研究（224名参与者）。结果表明，在18个研究中，一个TDCS会议改善了物理和心理参数。，六个是指TDC在运动系统（运动皮层，前皮层，小脑）上的应用，在背外侧前额叶皮层上的五个，在颞皮层上进行了两个。对TDC最敏感的是力量，耐力和情绪状态，分别在67％，75％和75％的研究中提高。进一步的研究不到一半的研究表明，运动特异性任务（40％）和认知表现（33％）的改善。我们建议TDCS是一种有效的工具，可以应用于竞争和竞争前培训，以提高国家或国际水平运动员的运动表现。
行为大脑研究 - WorthyLab
通过非侵入性、可逆机制在体内操纵多巴胺的能力有可能影响临床、转化和基础研究。最近的 PET 研究表明，双额经颅直流电刺激 (tDCS) 后纹状体中的多巴胺释放增加。我们试图通过研究双额 tDCS 是否能够对皮层下多巴胺活动的行为和生理相关因素产生影响来扩展这项工作。我们对主动和假性 tDCS 进行了初步的受试者间研究 (n = 30)，并使用自发眨眼率 (EBR)、面部吸引力评分和灰度定向偏差作为多巴胺功能的间接代理。初始设计和分析是预先注册的 (https://osf.io/gmnpc)。刺激对这三个指标都没有显著影响，尽管效应大小通常中等大并且都在预测的方向上。额外的探索性分析表明，刺激对 EBR 的影响可能取决于刺激前多巴胺水平。我们的结果表明，应使用比 tDCS 文献中标准样本更大的样本来使用间接测量来评估 tDCS 对多巴胺的影响。此外，探索性结果增加了越来越多的工作，证明了考虑 tDCS 反应中的个体差异的重要性。