對(duì)初級(jí)運(yùn)動(dòng)皮層的重復(fù)陰極經(jīng)顱直流電刺激與后效延長之間關(guān)系的探討

1. 研究背景

先行研究表明，重復(fù)陰極經(jīng)顱直流電刺激（tDCS）方案能夠延長單次陰極tDCS干預(yù)的效果，且具有時(shí)間間隔較短的優(yōu)勢(shì)。本研究對(duì)長/短間隔下兩種優(yōu)化后的重復(fù)刺激方案的效果進(jìn)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(shí)驗(yàn)流程

對(duì)左側(cè)運(yùn)動(dòng)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(qiáng)度的TMS刺激能夠誘發(fā)最大振幅的MEP，調(diào)整TMS刺激的強(qiáng)度使得MEP的平均振幅達(dá)到1mA。在該TMS強(qiáng)度下記錄25個(gè)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(gè)基線水平強(qiáng)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(dāng)天晚上、第二天早上、第二天中午、第二天晚上也進(jìn)行MEP的記錄。

圖1. 實(shí)驗(yàn)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(duì)于每種刺激參數(shù)，被試會(huì)接受三種方案的刺激：?jiǎn)未侮帢OtDCS刺激、20min后進(jìn)行重復(fù)的tDCS刺激及24h后進(jìn)行重復(fù)的tDCS刺激。偽裝刺激中，先施加15s的1mA電流，隨后電流強(qiáng)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(gè)被試會(huì)接受7次刺激療程，每兩個(gè)療程之間相隔至少一周。

3. 研究結(jié)果

短時(shí)間隔的重復(fù)tDCS所產(chǎn)生的后效與對(duì)應(yīng)參數(shù)的單次刺激相比沒有顯著差異。對(duì)于長時(shí)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(shí)施后早、晚、極晚期的效果，表現(xiàn)為相對(duì)基線水平MEP振幅的改變（早期：0-30 min、晚期：60-120 min、極晚期：當(dāng)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(yù)相比，常規(guī)參數(shù)及優(yōu)化參數(shù)下的重復(fù)干預(yù)的后效基本不變，甚至減弱。由于其他研究表明，頻繁的干預(yù)重復(fù)會(huì)引起累加效應(yīng)，且陰極tDCS與藥物干預(yù)的結(jié)合會(huì)引發(fā)后期效應(yīng)，這些可能作為有效手段成為未來研究的重點(diǎn)。

5. 文獻(xiàn)名稱及DOI號(hào)

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