多通道经颅交流电刺激仪的设计

目的:电信号不同,对生物进行电刺激产生的生物效应也不相同。医疗领域已经研究出了许多有效成熟的电刺激治疗模式,市场上已有很多具有简单模式的电刺激仪,它们一般都只有特定的治疗模式,功能比较单一。为了满足多模式联合治疗和医学实验的需要,我们研发了一款具有多种治疗模式的交流电刺激仪。方法:该交流经颅电刺激仪选用TI的低功耗MSP430F413单片机作为主控芯片,控制以MAX038作为信号发生芯片的波形发生电路。因为MAX038能够产生0.1 Hz-20 MHz可调的正弦波、方波、三角波,可以实现两个独立控制波形的耦合输出,因此能够形成多种刺激模式。通过软件编程,使该电刺激仪具有丰富的参数设置与显示功能。结果:研制出的电刺激仪具有内置多种常用治疗模式(其中有2个为多治疗模式定时自动转换的可循环模式),利用6个中断按键作为控制键,可以方便快捷地进行模式选择和参数设置。通过配备不同的电极,可以进行电流与电场治疗模式切换:导电电极用于电流治疗,绝缘电极用于电场治疗。结论:经过多次调试和验证,该电刺激仪的输出电压Vp-p为5 V,可按需要外接医用功率放大设备进行放大,输出频率可调范围为0.1 Hz-5 MHz,调节精度为±2%,可以输出噪声较低的方波,三角波,正弦波及其调制波形,具有良好的稳定性和可靠性,同时满足国际电工委员会颁布的医疗设备安全标准,达到了最初的设计要求。     

经颅交流电刺激对心理旋转认知过程的影响

经颅交流电刺激(tACS)是一种通过在头皮施加微弱交流电刺激、从而进行神经调节的非侵入刺激技术,已经被证实可以调节大脑的认知功能。心理旋转是一种想像客体或自身旋转的空间表征转换能力,是衡量空间认知能力的重要标尺之一。探索tACS对心理旋转认知能力的影响,利用心理旋转实验范式,以行为学表现和ERP、ERD等电生理参数作为主要评判指标,分析tACS对心理旋转产生的作用。行为学结果表明,alpha节律的tACS可以显著减少反映时间(P <0.05),并且反映时随着刺激图片旋转角度的增加先增大后减小。比较对照组和8～12 Hz刺激组的心理旋转相关的负波(RRN),发现刺激组的RRN幅值比对照组幅值低(刺激组vs对照组,P<0.05),同时发现RRN幅值随着刺激图片旋转角度的增加呈现先降低后升高的趋势。时频分析结果显示,刺激组的alpha和beta频段的事件相关去同步(ERD)现象比对照组更弱(刺激组vs对照组,P <0.05),且ERD开始时间更早。有研究表明,ERD强弱与大脑激活水平有关,说明tACS作用后,大脑激活水平降低;进而提示tACS可以提高被试的心理旋转能力,有望成为提高空间认知能力的新途径。     

中频交变微电流影响人乳腺癌细胞耐药性的初步研究

目的:探究中频交变微电流是否可以改变人乳腺癌细胞株耐药性;针对实验结果,分析其可能机制。方法:对人乳腺癌细胞MCF-7施加不同参数中频交变微电流,选出较优参数。测定人乳腺癌细胞MCF-7及其耐药株MCF-7/Adr的IC50值。将处于对数生长期的人乳腺癌耐药细胞MCF-7/Adr接板,分为化疗药物组和联合处理组,施加不同的处理方法。CCK-8法检测以上各组细胞存活率,分析中频交变微电流对乳腺癌细胞株耐药性的影响。将处于对数生长期的人乳腺癌细胞MCF-7分为对照组和电刺激组,用激光扫描共聚焦显微镜（CLSM）定性观察荧光标记的耐药蛋白P-gp,Western blot法半定量P-gp,流式细胞仪FITC标记定量测定荧光标记的P-gp。结果:中频交变微电流能降低耐药株MCF-7/Adr的IC50和耐药指数（≥80μg/ml,协同作用）。定性、半定量和定量三种方法均显示中频交变微电流刺激后,细胞P-gp蛋白表达量均有下降趋势。结论:中频交变微电流能够增强人乳腺癌耐药细胞药物敏感性,有可能成为辅助化疗的治疗手段,其机制尚不明确,有可能是通过降低细胞P-gp的表达,抑制细胞内药物外排发挥作用的。