對(duì)顳枕和背外側(cè)前額葉皮質(zhì)進(jìn)行單脈沖TMS可在刺激部位誘發(fā)偏側(cè)化長(zhǎng)潛伏期EEG反應(yīng)

1. 研究背景

經(jīng)顱磁刺激誘發(fā)電位（TEPs）可以用來(lái)對(duì)健康和病理狀態(tài)下的皮質(zhì)功能進(jìn)行檢測(cè)。然而，尚不能確定長(zhǎng)潛伏期TEP是否能反映目標(biāo)皮層部位的功能。本研究關(guān)注的是對(duì)兩側(cè)半球的顳枕和背外側(cè)前額葉皮質(zhì)進(jìn)行經(jīng)顱磁刺激所誘發(fā)的TEP的時(shí)空分布。

2. 研究方法

2.1 被試

顳枕區(qū)接受刺激的被試有17名，其中男性6人，女性11人，平均年齡為24.7±6.1歲；背外側(cè)前額葉皮質(zhì)接受刺激的被試有26名，其中男性3人，女性23人，平均年齡為22.6±1.8歲。

2.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

一組被試的顳枕區(qū)接受TMS刺激，另一組被試的背外側(cè)前額葉皮質(zhì)接受TMS刺激。對(duì)于每一部位，先后對(duì)左半球和右半球進(jìn)行刺激，并通過(guò)比較左右側(cè)的TMS來(lái)評(píng)估TEP的偏側(cè)化程度。

2.3 刺激參數(shù)

使用PowerMAG 100 Stimulator (Mag & More GmbH)施加TMS刺激，刺激強(qiáng)度為120%RMT。

在顳枕區(qū)TMS刺激組，通過(guò)定位反映視覺(jué)工作記憶過(guò)程的視覺(jué)N700事件相關(guān)電位成分來(lái)確定刺激部位，位于與顳葉交界的枕葉下部的次級(jí)視覺(jué)區(qū)（V2）。對(duì)每個(gè)半球的目標(biāo)部位各給予20個(gè)單脈沖刺激，刺激間隔5-7s。

在背外側(cè)前額葉皮質(zhì)刺激組，將線圈置于電極F5上進(jìn)行左側(cè)刺激，電極F6上進(jìn)行右側(cè)刺激。對(duì)每個(gè)半球的目標(biāo)部位各給予45個(gè)單脈沖刺激，刺激間隔5-8s。

3. 研究結(jié)果

受刺激大腦區(qū)域的活動(dòng)呈現(xiàn)半球偏側(cè)化，即同側(cè)電極比對(duì)側(cè)電極處記錄到的腦電振幅更大。

圖1. TMS刺激部位×半球4個(gè)部位TEP振幅的交互作用

此外，當(dāng)刺激部位不同時(shí)，TEP地形圖也會(huì)有差異。當(dāng)對(duì)顳枕區(qū)進(jìn)行刺激時(shí)，140-180ms內(nèi)的TEP偏側(cè)化程度最大；當(dāng)對(duì)背外側(cè)前額葉皮質(zhì)進(jìn)行刺激是，80-100ms內(nèi)的TEP偏側(cè)化程度最大。

圖2. 顳枕皮質(zhì)左、右側(cè)TMS所誘發(fā)的TEP在長(zhǎng)度為20ms時(shí)間段內(nèi)的地形圖

圖3. 背外側(cè)前額葉皮質(zhì)左、右側(cè)TMS所誘發(fā)的TEP在長(zhǎng)度為20ms時(shí)間段內(nèi)的地形圖

4. 結(jié)論

本研究采用了計(jì)算TEP偏側(cè)化指標(biāo)（LatTEP）的方式，去除了誘發(fā)的非系統(tǒng)性偏側(cè)化活動(dòng)。結(jié)果表明，TEP含有長(zhǎng)潛伏期的負(fù)性成分，這些負(fù)性成分向受刺激半球呈現(xiàn)偏側(cè)化，并在各自的刺激部位取得最大值，與由局部磁場(chǎng)效應(yīng)直接誘發(fā)的皮層活動(dòng)相關(guān)。關(guān)注刺激部位的LatTEP成分有利于開展相關(guān)的臨床和研究應(yīng)用。

5. 文獻(xiàn)名稱及DOI號(hào)

Jarczok, T. A., Roebruck, F., Pokorny, L., Biermann, L., Roessner, V., Klein, C., & Bender, S. (2021). Single pulse TMS to the temporo-occipital and dorsolateral prefrontal cortex evokes lateralized long latency EEG responses at the stimulation site. Frontiers in neuroscience, 15, 60.

Doi: 10.3389/fnins.2021.616667