经颅刺激对脑功能的调节作用

文章分析经颅刺激技术的发展趋势,为研究者及相关仪器开发者提供参考。首先对3种刺激技术(经颅磁刺激、经颅直流电刺激、经颅超声刺激)在物理指标及生物作用特性等方面进行了横向分析、比较;然后以经颅磁刺激为例,从文献计量学的角度分析了其在神经、精神疾病的应用范围及发展趋势。经颅刺激技术已经被应用于30多种疾病的临床治疗或研究,相关的临床研究文献数量也以稳定的速度持续增长。经颅超声刺激具有更加精确的空间分辨率、与功能性磁共振成像技术兼容性良好等优势,有望成为和经颅磁刺激相媲美的脑功能调节技术。     

经颅磁刺激对脑功能影响研究进展

经颅磁刺激(transcranial magnetic stimulation,TMS)是Barker等于1985年首次创立的一种皮质刺激方法,具有无痛、无创,操作简便和安全可靠等优点,很适合临床及实验室的脑功能研究.本文就该技术对脑功能的影响及作用作一简要综述.     

经颅电刺激技术用于运动表现提升的研究进展

经颅电刺激(TES)包括经颅直流电刺激、经颅交流电刺激和经颅随机噪声刺激,是一种非侵入的脑刺激技术。通过不同尺寸的电极将特定模式的低强度电流作用于特定的脑区,调节大脑皮质神经活动和/或兴奋性,增强大脑与神经、肌肉的连接,达到改善运动表现的作用。目前TES技术正在实现从实验室研究到运动科学应用研究的转变。首先阐述TES作用于大脑皮质的神经机制,着重评述近20年来TES在人类运动表现提升方面的研究进展,包括身体平衡、耐力表现、运动疲劳、肌肉力量和运动学习能力等5个方面;然后综述TES在脑网络功能连通性中应用的相关研究,并探讨该领域对TES改善运动表现的重要意义; 最后对TES在运动表现提升中的应用研究进行展望。     

经颅磁刺激同步脑电活动伪迹去除方法的研究进展

经颅磁刺激同步脑电( TMS-EEG)技术是研究大脑功能网络的有效手段,但TMS过程中诱发的伪迹一直是阻碍TMS-EEG技术发展的瓶颈.阐述了TMS和EEG技术结合产生伪迹的原因,从伪迹的来源入手,就TMS放电伪迹、肌电伪迹、听觉伪迹及残留伪迹等方面,总结了近十几年来文献中提到的伪迹去除方法,并对相关技术的未来发展作了...     

基于磁场复制器的脑深部磁刺激方法研究

现有神经调控技术可以实现全脑刺激或皮层精准刺激,但高聚焦性的脑深部刺激一直是该领域的技术瓶颈。本文以近年来出现的负磁导率理论为基础,建立磁场复制器仿真模型,研究脑深部感应电场分布,探讨其深部聚焦的可能性,并与传统磁刺激方法进行对比。仿真结果表明,单个的磁场复制器实现了远程磁源的建立,与同样位置条件下的传统刺激方法相比,前者的感应电场较小且随距离出现骤减,通过磁场复制器的叠加可增加感应电场强度并提高聚焦性,减少外围导线数目仍可保证良好的聚焦性。本文建立的磁场复制器模型为脑深部精准刺激提供了新的思路,在未来可以与神经调控技术结合起来,为最终实现临床应用打下基础。     

阳极经颅直流电刺激对脑卒中患者脑功能网络的影响

经颅直流电刺激(tDCS)在脑卒中治疗中应用潜力巨大,但其作用效应仍不明确。本研究基于脑电图(EEG)和图论分析探讨阳极tDCS干预对脑卒中患者的作用效应。对15例脑卒中患者施加阳极tDCS真刺激和伪刺激,以随机顺序间隔一周进行两次刺激,每次采集刺激前和刺激后静息态EEG信号。对每次采集的EEG信号,采用皮尔逊相关系数等分析方法研究各个导联间的关联性特征参数。基于分析结果,构建患者刺激前、后的脑功能网络,并分析网络特征参数的变化。结果显示,真刺激后脑功能网络的平均度、平均聚类系数、全局效率以及“小世界”属性值较刺激前均显著增大(P<0.05),特征路径长度显著减小(P<0.05),而伪刺激组相关参数变化未见显著差异(P>0.05)。结果表明,阳极tDCS干预对卒中后恢复性治疗具有积极影响,为其临床应用提供了实验依据。     

基于经颅电、磁刺激神经调控方法的卒中康复研究进展

肢体运动功能障碍作为卒中后的常见病症,急需有效的康复治疗手段以助其运动功能改善。近年来,诸如经颅电磁刺激等新型神经调控技术通过可逆性地调控神经系统活性,达到改善患者肢体运动功能障碍、增强康复效果的目的。本文在阐述经颅直流电刺激(transcranial direct current stimulation,tDCS)和重复经颅磁刺激(repetitive transcranial magnetic stimulation,rTMS)两种方法的作用机制基础上,对tDCS及rTMS分别在卒中后肢体运动功能康复中的神经可塑性机制、肢体运动功能康复刺激参数的研究、康复手段融合研究进行了回顾与总结,发现tDCS和rTMS均可促进患者大脑运动功能神经重组,与传统、现代技术治疗手段结合均可在运动功能康复方面发挥有效作用。而后归纳了影响二者临床应用的诸如刺激部位、tDCS最佳电流强度和rTMS最优频率等刺激参数设置不一致等问题。最后针对两种调控手段融合方式的探索性研究,展望了未来新型调控方法在临床的应用模式,为今后临床康复中面向肢体运动功能障碍的神经调控技术研究方法的设计、制定与优化提供新的技术思路。     

经颅直流电刺激干预工作记忆的脑功能网络研究

工作记忆是高级认知功能的重要基础,为探索经颅直流电刺激(tDCS)对工作记忆的影响及具体机制,招募18位被试参加实验,采集被试在伪/阳极/阴极tDCS刺激后三图、四图以及五图记忆负载任务中的行为数据(准确率、反应时长)与脑电信号.首先根据行为数据对工作记忆能力进行评估,再利用不同通道之间脑电信号的相关性,构建各状态下的...     

rTMS靶向刺激对帕金森病运动症改善作用的研究进展

重复经颅磁刺激技术(rTMS)已广泛应用于精神类和神经类疾病的临床辅助治疗,有改善帕金森病(PD)运动症状的作用,是实现PD精准治疗策略的重要手段。基底神经节环路特异性病变导致PD临床分型复杂多样,针对不同运动症状明确rTMS在神经环路关键靶区调控作用对提高改善效果有重要意义。首先从突触可塑性、神经环路角度分析了rTMS对改善PD的作用,然后分别从初级运动皮层(M1)、背外侧前额叶(DLPFC)、辅助运动皮层(SMA)以及小脑,就不同刺激模式在特定脑区的调控作用以及不同刺激靶区对不同运动症状的改善作用进行了探讨,最后指出现阶段研究中存在的主要问题,并从多靶区刺激、最佳干预期以及与脑成像技术相结合多方面探讨其未来的研究趋势。     

非侵入性脑刺激对运动能力的影响

在非侵入性脑刺激(NIBS)装置中,应用广泛的是经颅磁刺激(TMS)和经颅直流电刺激(tDCS)。通过不同的TMS或tDCS刺激方案可以改变大脑皮层兴奋性,且这种兴奋性改变可长时间维持,从而具有改变突触可塑性的潜在作用。多数研究选择啮齿类动物(如大鼠和小鼠等)作为研究对象,其运动行为表现涉及运动能力、运动协调能力和运动感觉能力等。脑刺激提升运动能力的神经生物学可能机制主要体现在神经发生、神经可塑性和神经保护等方面。评估NIBS对动物模型的运动功能影响及相关的脑结构变化,将有助于探索NIBS提高脑功能的可能机制,并优化临床或实践应用的干预方案。     

重复经颅磁刺激治疗抑郁症的刺激参数的研究进展

重复经颅磁刺激是在经颅磁刺激基础上发展起来的新的神经电生理技术,它利用磁场作用于大脑皮质产生感应电流来改变皮质神经细胞的动作电位,从而影响脑内代谢和神经电活动。本文简单综述了重复经颅磁刺激治疗抑郁症的部分刺激参数。     

脑深部电刺激,跨颅磁刺激及迷走神经电刺激对神经精神病的治疗作用

美国Andrews BJ.(2003年5月)指出,在过去的十年间,通过神经调制作用和神经保护作用,业已开展了三种对神经、精神疾病的新一代疗法。 一、脑深部电刺激(deep brain stimulation,DBS)是一种神经外科手术疗法,刺激器是如同起搏器样的装置,或者将刺激电极植入基底神经核区,或背侧丘脑,或底丘脑核区,以高频电刺激打断神经、精神病疾病的异常神经活动。McIntyre CC和Thakor NV.(2002)指出,     

重复经颅磁刺激联合运动训练对脑活动影响的溯源分析

重复经颅磁刺激(repetitive transcranial magnetic stimulation,r TMS)联合运动训练可以提高手部运动功能。本研究旨在探讨r TMS联合运动训练对脑皮层活动的影响作用。募集19名健康受试者,随机分为r TMS联合运动训练组和运动训练组,分别进行为期14 d的1 Hz r TMS联合运动训练和运动训练,利用标准低分辨率电磁断层成像(standardized low resolution electromagnetic tomography analysis,s Loreta)对实验前后采集的静息态脑电信号进行溯源分析。结果表明,r TMS联合运动训练可调制皮层活动从高频向低频偏移,且θ频段皮层活动增加最明显,表现在多个脑区,表明r TMS联合运动训练可能加强了皮层间的协调活动。另外,相比于运动训练,r TMS联合运动训练仅增强了顶叶皮层活动,而额叶皮层活动未发生显著改变,提示r TMS联合运动训练可能降低了对运动认知脑区的调动,提高了运动认知的效率。本研究加深了对r TMS联合运动训练的脑调控作用理解,有望为脑卒中患者的运动康复提供帮助和指导。     

经颅直流电刺激对基于偏定向相干因效脑网络特征的影响

利用脑网络研究经颅直流电刺激(tDCS)对脑功能机制和脑皮层状态的影响具有重要意义。本研究基于偏定向相干因果分析方法,构建被试在不同tDCS刺激实验范式下进行运动想象的因效性脑网络。以因效性脑网络的功能脑区通道信息流入、流出率为局部特征,平均聚类系数、全局效率为全局特征,分析研究tDCS对运动想象脑网络特征的影响。16名健康被试均为右利手。结果显示,被试执行左手运动想象下,伪刺激和阳极刺激C4后的C4通道信息流出率、流入率、平均聚类系数和全局效率分别为0.142±0.014、0.193±0.013、0.585±0.046、0.347±0.031和0.223±0.025、0.258±0.023、0.817±0.021、0.491±0.091,均存在显著性差异(P<0.05);tDCS阴极刺激C4后的C4通道信息流出率、平均聚类系数和全局效率分别为0.109±0.009、0.356±0.037和0.252±0.024,与伪刺激相比差异显著(P<0.05),C4通道信息流入率为0.184±0.008,与伪刺激相比无显著差异(P>0.05)。研究表明,阳极tDCS有效激活该脑区皮层的活跃性,使脑区信息交流更加频繁,增加脑网络的聚集程度,提高脑网络的连通性;阴极tDCS刺激则会抑制脑区皮层的活跃性,降低了脑区信息的流出,减少脑网络的聚集程度,降低脑网络的连通性。     

非药物疗法改善睡眠研究进展

现今社会睡眠问题日渐严重,约1/3的人群有睡眠问题的困扰。目前改善睡眠的方式主要是服用安眠药物,但因其易成瘾等副作用很多人不愿长期使用。本综述介绍非药物改善睡眠的最新研究进展,如应用经颅电/磁刺激、声音刺激等工程手段调控睡眠尤其是慢波睡眠的技术,以及通过冥想、体育锻炼、饮食等改善睡眠质量的自我调节方式,以期给睡眠相关的临床和科研工作者以及睡眠障碍人群提供一定的参考。     

经颅电刺激用于深脑刺激的研究进展

经颅电刺激（TES）是一种无创、经济、耐受性好的神经调控技术。但是,传统TES为全脑性刺激,且刺激电流较小,无法满足临床治疗中对深部脑区的有效聚焦刺激的需求。随着TES技术临床应用的不断深入,研究人员不断探索出新的刺激方法来提高刺激聚焦性、刺激强度和刺激深度,尤其是以高精度经颅电刺激、时间干涉刺激为代表的多电极刺激研究已展开。本文回顾了近年来TES的优化方案,并进一步分析了现有刺激方法的特点和局限,以期为相关临床应用提供借鉴和参考,并为后续研究提供指导。此外,本文还对TES未来发展趋势进行了展望,并提出了可能用于深脑刺激的TES优化方向,以期能为后续研究和应用提供新的思路。     

深部脑刺激对神经精神疾病的治疗与未来展望

随着社会老龄化和日渐加深的心理压力等因素的影响,世界范围内包括帕金森症、肌张力失常、强迫症、抑郁症、癫痫等与神经回路异常相关的神经精神系统疾病患者的数量急剧增加,目前全球患者已逾五亿六千万人.深部脑刺激技术(DBS)已广泛成为治疗这些疾病的重要方法.尽管DBS的作用机制尚不完全明了,但由于其具有微损伤、可回复和可调节的优点,已成为一项可靠、有效的神经外科手术方法.文中对DBS装置、作用机制、疾病治疗和发展方向等方面进行阐述,同时简述了其他治疗方法(如经颅磁刺激),并对目前广泛应用于在体神经回路研究的光感基因神经调控技术(光遗传技术)对神经精神系统疾病的干预进行了展望.     

经颅磁刺激治疗阿尔茨海默病研究进展

经颅磁刺激作为一种无创的神经刺激方法,因其具有相对安全、无创的特点而成为目前治疗阿尔茨海默病的研究热点。该文首先介绍了经颅磁刺激原理;然后分别介绍了经颅磁刺激对阿尔茨海默病整体认知功能及不同认知域的治疗效果;接着分别分析了不同参数对整体认知功能治疗效果的影响;最后总结了经颅磁刺激的治疗机制,并探讨了可能的治疗方案。     

经颅磁刺激对握力影响机理的初步研究

目的:探讨在不同刺激强度和不同手部握力输出的条件下,磁刺激前后对握力大小的改变。方法:10名健康受试者,其右手分别以3个不同的背景力量握住握力计,用圆形磁刺激线圈刺激左侧运动皮层,施加的刺激强度从阈值开始,每次递增10%,记录磁刺激施加前后握力输出的变化。结果:对于同一背景握力,刺激强度越大,握力大小的峰峰值及负峰值也越大;而在刺激强度不变的情况下,握力波形的峰峰值和负峰值也随握力的增大而增大;输出握力波形的正峰值和恢复时间与刺激强度、背景握力大小无明显关系。结论:实验结果提示握力峰峰值及负峰值的变化可能与参与肌肉收缩的运动单位数量及其兴奋性有关。