對初級運動皮層的重復陰極經(jīng)顱直流電刺激與后效延長之間關系的探討

1. 研究背景

先行研究表明，重復陰極經(jīng)顱直流電刺激（tDCS）方案能夠延長單次陰極tDCS干預的效果，且具有時間間隔較短的優(yōu)勢。本研究對長/短間隔下兩種優(yōu)化后的重復刺激方案的效果進行了探討。

2. 研究方法

2.1 被試

研究共有16名有效被試，其中女性7人，平均年齡為25.56 ± 4.96歲。

2.2 實驗流程

對左側(cè)運動皮層給予頻率為0.25Hz的單脈沖TMS刺激，確定右側(cè)指展肌的代表區(qū)域，使得特定強度的TMS刺激能夠誘發(fā)最大振幅的MEP，調(diào)整TMS刺激的強度使得MEP的平均振幅達到1mA。在該TMS強度下記錄25個MEP，以確定皮層興奮度的基線水平。隨后安置tDCS電極，給予tDCS刺激。在刺激結(jié)束后30min內(nèi)，每隔5min記錄25個基線水平強度TMS刺激下的MEP。此后，在刺激結(jié)束后的60分鐘、90 分鐘、120 分鐘、當天晚上、第二天早上、第二天中午、第二天晚上也進行MEP的記錄。

圖1. 實驗流程示意圖

2.3 刺激參數(shù)

單脈沖TMS刺激通過PowerMag刺激器（Mag & More, Munich, Germany）及70mm的8字型線圈施加，刺激頻率為0.25 Hz。

以5 kHz的采樣率采集右側(cè)指展肌的表面EMG。

tDCS的靶電極被以45°固定在由TMS刺激確定的右側(cè)指展肌的代表區(qū)域，返回電極固定在右上眶骨部位。共有兩種刺激參數(shù)：常規(guī)參數(shù)（1mA，15min）及優(yōu)化參數(shù)（3mA，20min）。對于每種刺激參數(shù)，被試會接受三種方案的刺激：單次陰極tDCS刺激、20min后進行重復的tDCS刺激及24h后進行重復的tDCS刺激。偽裝刺激中，先施加15s的1mA電流，隨后電流強度降為0并持續(xù)15min。六種方案的tDCS刺激再加上偽裝刺激，每個被試會接受7次刺激療程，每兩個療程之間相隔至少一周。

3. 研究結(jié)果

短時間隔的重復tDCS所產(chǎn)生的后效與對應參數(shù)的單次刺激相比沒有顯著差異。對于長時間隔來說，傳統(tǒng)參數(shù)的刺激方案相比單次刺激來說沒有顯著改變后效，但優(yōu)化參數(shù)的方案效果減弱。

圖2. tDCS刺激實施后早、晚、極晚期的效果，表現(xiàn)為相對基線水平MEP振幅的改變（早期：0-30 min、晚期：60-120 min、極晚期：當天晚上-第二天晚上）

4. 結(jié)論

本研究的結(jié)果表明，和單次的tDCS干預相比，常規(guī)參數(shù)及優(yōu)化參數(shù)下的重復干預的后效基本不變，甚至減弱。由于其他研究表明，頻繁的干預重復會引起累加效應，且陰極tDCS與藥物干預的結(jié)合會引發(fā)后期效應，這些可能作為有效手段成為未來研究的重點。

5. 文獻名稱及DOI號

Samani, M. M., Agboada, D., Kuo, M., Nitsche, M. A., & Nitsche, M. (2019). Probing the relevance of repeated cathodal tDCS over the primary motor cortex for prolongation of after-effects. J PhysiolJP278857.

Doi: 10.1113/JP278857