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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。
对阿尔茨海默氏病患者的认知功能和运动皮层可塑性的两次经颅直流刺激干预对认知功能和运动皮层可塑性的影响
抽象背景非侵入性脑刺激改善了阿尔茨海默氏病（AD）患者的认知功能，一些研究表明认知与可塑性之间存在密切的关系。但是，仍需要评估经颅直流电流刺激（TDC）的临床益处。目的是该研究研究了TDC在改善认知方面的作用，以及改善的认知是否与皮质可塑性改变有关。方法124 AD患者被随机分配到主动TDC（n = 63）或假TDC（n = 61）。TDC在背侧外侧前额叶皮层中应用于6周（每周5天，休息2天），进行30次治疗课程。在基线，第2周和第6周，使用了小精神状态检查和阿尔茨海默氏病评估量表认知（ADAS-COG）进行认知评估。皮质可塑性由肌电图测量的运动诱发电位（MEP）表示。结果结果表明，主动TDC的多个课程可以改善AD患者的认知功能，尤其是在记忆域中（单词回忆，召回测试指令和单词识别）。此外，主动治疗后，损坏的MEP水平得到了增强。在活动的TDCS组中，ADAS-COG总数和子项目（单词召回和单词识别）分数的改进与MEP的增强呈负相关。结论我们的研究首次表明两次TDC可以改善AD患者的认知功能。试用注册号CHICTR1900021067。这项研究还表明，认知功能障碍可能与皮质可塑性受损有关，这需要对未来认知与可塑性之间关系的机械研究。
实时计算脑电场以实现增强经颅磁刺激神经导航和优化
经颅磁刺激 (TMS) 线圈位置和脉冲波形电流通常用于在目标大脑区域实现指定的电场剂量。通过包括皮质上电场剂量的实时精确分布，可以改进 TMS 神经导航。我们介绍了一种方法并开发了软件来实时计算大脑电场分布，使其易于集成到神经导航中，并具有与一阶有限元法 (FEM) 求解器相同的精度。首先，将头部和允许的线圈位置之间的表面上的白噪声磁流产生的电场的跨度基组 (< 400) 正交化以生成模式。随后，利用互易和惠更斯原理通过 FEM 计算头部和线圈之间的表面上的模式引起的场，这些场与分离表面上的在线（实时）计算的一次场结合使用以评估模式扩展。我们对 8 名受试者的 FEM 和实时计算的 E 场进行了比较分析，使用了两种头部模型类型（SimNIBS 的“headreco”和“mri2mesh”管道）、三种线圈类型（圆形、双锥和 8 字形）和 1000 个线圈位置（48,000 次模拟）。任何线圈位置的实时计算都在 4 毫秒 (ms) 以内，适用于 400 种模式，并且需要 GPU 上不到 4 GB 的内存。我们的解算器能够在 4 毫秒内计算 E 场，使其成为将 E 场信息集成到神经导航系统中的实用方法，而不会对帧生成造成重大开销（分别在 50 毫秒和 20 毫秒内每秒 20 帧和 50 帧）。
经颅直流电刺激的电极组合决定其对精神分裂症症状和功能的影响
经颅直流电刺激 (tDCS) 是一种非侵入性脑刺激方法，通过在阳极和阴极电极之间短时间（通常每次少于 30 分钟）施加电流（通常小于 2 mA）来调节神经活动 (17)。之前的荟萃分析报告称，向背外侧前额皮质 (DLPFC) 施加 tDCS 可减轻精神分裂症患者的幻觉（阳性症状；Hedges' g = 0.86）和阴性症状（0.41），并改善神经认知功能，特别是工作记忆（0.41）（18-23）。最近，据报道，针对 DLPFC 的 tDCS 还可以提高日常生活技能（功能能力）（24）、对疾病的洞察力（25）和元认知（26）。关于社会认知，我们系统回顾的数据表明，前额皮质上的经颅直流电刺激 (tDCS) 可增强情绪识别 (27)，而左侧颞上沟 (STS) 上的刺激可提高这些患者的心理理论得分 (28-30)。因此，尽管存在争议，但经颅直流电刺激 (tDCS) 的电极组合，尤其是阳极刺激部位，可能决定其对精神病患者症状和功能的影响 (31-33)。总之，需要进一步考虑以了解应刺激哪些大脑区域以改善精神分裂症的特定症状 (34)。
大鼠脑中胶质母细胞瘤的无经颅光敏激光治疗
1洪堡大学，纽约大学15，12489柏林，德国汉堡大学； juergen.kurths@pik-potsdam.de 2生物学系，萨拉托夫州立大学83，410012萨拉托夫，俄罗斯； shirokov_a@ibppm.ru（A.S。）; nik-navolokin@yandex.ru（N.N.）; inna-474@yandex.ru（i.b.）; terskow.andrey@gmail.com（A.T。）; ler.vinnick2012@yandex.ru（V.T。）; anna.kuzmina.270599@mail.ru（A.T。）; arina-evsyukova@mail.ru（A.E。）; eloveda@mail.ru（d.z.）; adushkina.info@mail.ru（V.A。）; Admitrenko2001@mail.ru（A.D.）; mariamang1412@gmail.com（M.M.）; krupnova_0110@mail.ru（v.k。）3光电和生物医学光子学集团，AIPT，阿斯顿大学，伯明翰B4 7et，英国； e.rafailov@aston.ac.uk 4 Astrakhanskaya Str。 83，410012萨拉托夫，俄罗斯； fedosov_optics@mail.ru（i.f. ）; paskalkamal@mail.ru（A.D。）; dethaos@bk.ru（M.T。） 5植物与微生物生物化学与生理学研究所，俄罗斯科学院，俄罗斯萨拉托夫的Prospekt Entuziastov 13，410049，俄罗斯6病理解剖学系，萨拉托夫医学州立大学，Bolshaya Kazachaya Str。 112，410012萨拉托夫，俄罗斯； Allaalla_72@mail.ru 7 Lovelace Biomedical Research Institute，Albuquerque，NM 87108，美国； noghero@gmx.com（a.n. ）; dbragin@salud.unm.edu（D.B. ）; obragina@gmx.com（O.B.） 8新墨西哥州阿尔伯克基大学医学院神经病学系，美国新墨西哥州87131，美国9美国电子学院，保加利亚科学院，保加利亚科学院 ： +7-8452519220（O.S.-G.）; +44-0121-204-3718（S.S.）3光电和生物医学光子学集团，AIPT，阿斯顿大学，伯明翰B4 7et，英国； e.rafailov@aston.ac.uk 4 Astrakhanskaya Str。83，410012萨拉托夫，俄罗斯； fedosov_optics@mail.ru（i.f.）; paskalkamal@mail.ru（A.D。）; dethaos@bk.ru（M.T。）5植物与微生物生物化学与生理学研究所，俄罗斯科学院，俄罗斯萨拉托夫的Prospekt Entuziastov 13，410049，俄罗斯6病理解剖学系，萨拉托夫医学州立大学，Bolshaya Kazachaya Str。112，410012萨拉托夫，俄罗斯； Allaalla_72@mail.ru 7 Lovelace Biomedical Research Institute，Albuquerque，NM 87108，美国； noghero@gmx.com（a.n.）; dbragin@salud.unm.edu（D.B.）; obragina@gmx.com（O.B.）8新墨西哥州阿尔伯克基大学医学院神经病学系，美国新墨西哥州87131，美国9美国电子学院，保加利亚科学院，保加利亚科学院 ： +7-8452519220（O.S.-G.）; +44-0121-204-3718（S.S.）8新墨西哥州阿尔伯克基大学医学院神经病学系，美国新墨西哥州87131，美国9美国电子学院，保加利亚科学院，保加利亚科学院： +7-8452519220（O.S.-G.）; +44-0121-204-3718（S.S.）72，1784 sofifa，保加利亚； ekaterina.borisova@gmail.com 10 Potsdam Institute for Climate Impact Research, Telegrafenberg A31, 14473 Potsdam, Germany 11 Centre for Analysis of Complex Systems, Sechenov First Moscow State Medical University Moscow, 119991 Moscow, Russia * Correspondence: glushkovskaya@mail.ru (O.S.-G.); s.sokolovsky@aston.ac.uk（s.s.）;电话。
经颅聚焦超声至 V5 通过调节基于特征的注意力来增强人类视觉运动脑机接口
（未经同行评审认证）是作者/资助者。保留所有权利。未经许可不得重复使用。此预印本的版权所有者此版本于 2023 年 9 月 5 日发布。；https://doi.org/10.1101/2023.09.04.556252 doi：bioRxiv preprint
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美国您继续承保范围的权利：如果您想在结束后继续覆盖范围，则有一些机构可以提供帮助。这些机构的联系信息是：美国劳工部，员工福利安全委员会，电话1-866-444-3272或http://www.dol.gov/ebsa/ebsa/healthreeform，以ERISA的范围为欧洲卫生和人类服务部，以1-87777-267-267-2323 x61565.G.CCMS.非联邦政府组织健康计划，以及俄勒冈州的金融法规司，电话1-888-877-4894或www.dfr.oregon.gov，以获取教会计划。您也可以使用其他覆盖范围选项，包括通过健康保险市场购买个人保险范围。有关市场的更多信息，请访问www.healthcare.gov或致电1-800- 318-2596。您的申诉和上诉权利：如果您对拒绝索赔的计划提出投诉，则有一些机构可以提供帮助。此投诉称为申诉或上诉。有关您的权利的更多信息，请查看您将获得该医疗要求的福利的说明。您的计划文件还提供完整的信息，以提交索赔，上诉或申诉。有关您的权利，本通知或帮助的更多信息，请联系：Moda Health，1-866-923-0409。对于ERISA的团体健康覆盖范围，您还可以通过1-866-444-EBSA（3272）或www.dol.gov/ebsa/healthreform与美国劳工部的员工福利安全管理局联系。此外，消费者援助计划可以帮助您提出上诉。与1-888-877-4894或www.dfr.oregon.gov联系俄勒冈州的金融法规部。该计划提供最低基本覆盖范围？是。最低限度的覆盖范围通常包括计划，通过市场或其他个人市场政策获得的健康保险，Medicare，Medicaid，Chip，Tricare以及某些其他覆盖范围。如果您有资格获得某些类型的最低基本覆盖范围，则可能没有资格获得高级税收抵免。
经颅聚焦超声刺激人类皮层和丘脑体感区域
在健康人类志愿者中评估了经颅聚焦超声 (FUS) 刺激初级躯体感觉皮层及其丘脑投射（即腹后外侧核）对脑电图 (EEG) 反应产生的影响。刺激与非惯用手相对应的单侧躯体感觉回路会在所有参与者中产生脑电图诱发电位；然而，并非所有感知到的刺激都会产生手的触觉。这些 FUS 诱发的脑电图电位 (FEP) 是从两个大脑半球观察到的，与正中神经刺激的躯体感觉诱发电位 (SSEP) 有相似之处。与使用 1 和 2 毫秒 PD 相比，使用 0.5 毫秒脉冲持续时间 (PD) 超声处理（占空比为 70%）可在超声处理同侧半球引发更明显的 FEP 峰值特征。尽管一些参与者报告听到了与 FUS 刺激相关的音调，但根据对音调刺激（模仿与 FUS 刺激相同的重复频率）的听觉诱发电位 (AEP) 的单独测量，观察到的 FEP 不太可能与听觉混淆。与丘脑刺激相关的静息态功能连接 (FC) 的离线变化表明，FUS 刺激增强了感觉运动和感觉整合区域网络的连接，这种变化至少持续一个多小时。临床神经学评估、EEG 和神经解剖 MRI 未发现超声处理的任何不良或意外影响，证明了其安全性。这些结果表明，FUS 刺激可能在人类体内诱导长期神经可塑性，表明其对各种神经和神经精神疾病具有神经治疗潜力。
经颅磁刺激在脊髓损伤康复中应用的研究进展：叙述性综述
创伤性或非创伤性脊髓损伤（SCI）可导致严重残疾和并发症。SCI发病率高，康复周期长，增加了患者和医疗保健系统的经济负担。然而，目前尚无实用的SCI治疗方法。最近，经颅磁刺激（TMS）是一种非侵入性脑刺激技术，已被证明可通过调节刺激部位及其功能连接网络的神经元活动来诱发大脑特定区域的可塑性变化。TMS是SCI及其并发症康复的一种新的潜在方法。此外，TMS可以检测中枢神经系统神经回路的活动，补充SCI严重程度的生理评估。本综述介绍了SCI的病理生理学以及TMS的基本原理和分类。我们主要关注TMS在SCI的生理评估以及运动功能障碍、神经性疼痛、痉挛、神经源性膀胱、呼吸功能障碍和其他并发症的治疗方面的最新研究进展。本综述为脊髓损伤的评估和治疗提供了新的思路和未来的方向。
当前的证据，临床应用以及经颅磁刺激的未来方向作为缺血性卒中的治疗
经颅磁刺激（TMS）是一种非侵入性脑神经刺激技术，可以用作中风后神经恢复的辅助治疗技术之一。动物研究表明，用大脑中动脉闭塞（MCAO）模型对大鼠的TMS治疗减少了大脑梗塞的体积，并改善了模型大鼠的神经功能障碍。此外，临床病例报告还表明，TMS治疗在中风患者中具有阳性的神经保护作用，改善了各种冲程后神经功能缺陷，例如运动功能，吞咽，认知功能，语音功能，中枢后疼痛，痉挛，痉挛，痉挛和其他后造成后频段。然而，尽管许多研究表明TMS在中风患者中具有神经保护作用，但其神经保护机制也不清楚。因此，在本综述中，我们描述了TMS在神经发生，血管生成，抗炎，抗氧化剂和抗凋亡方面提高神经功能功能的潜在机制，并提供了TMS在Stroke中多神经学功能障碍中当前TMS临床应用的见解。最后，总结了TMS所面临的一些当前挑战，并提出了一些有关其未来研究方向的建议。