连续的脑波爆发刺激作为一种降低神经元兴奋性的方法的验证

连续的脑波爆发刺激作为一种降低神经元兴奋性的方法的验证
大脑定位和刺激方案。(A)左:使用假线圈进行解剖磁共振成像,再现记录期间Magstim线圈的位置和角度(相对于垂直方向45°ee角)。右图:猴子大脑的冠状面图,显示颅磁刺激线圈相对于顶叶区PFG的位置。红色虚线表示电极在记录过程中的轨迹。在每次实验中,一个D25毫米的8字形经颅磁刺激线圈(黑色)被牢固地固定在猴子的植入物上。(B)猴子头骨和植入物的三维模型(左:俯视图,右:侧视图)。在实验之前,根据MRI对皮质目标坐标的估计,将两根引导棒连接到猴子的头部植入物上。这允许在实验期间精确和可重复的线圈定位。(C)典型刺激过程中记录的原始信号示例。高电压,饱和峰表示刺激时间戳。 TMS was administered in three different epochs corresponding, in this order, to: single-pulse TMS (sTMS) applied at light onset (20 min), cTBS (20 s), and again, sTMS (60–120 min). cTBS, continuous theta-burst stimulation; MRI, magnetic resonance imaging; TMS, transcranial magnetic stimulation. Credit:eLife(2022)。DOI: 10.7554 / eLife.65536

经颅磁刺激是一种非侵入性脑刺激,过去35年来一直用于研究健康和疾病中的脑功能。

用于量化的因果变化在运动表现和认知行为中,这项技术已经定义了一个详细的因果脑图,支撑着人类行为的每个特定方面。增加对该技术有效性的了解将使其在基础研究和临床应用中得到更广泛的应用,并有可能提高我们对两者之间关系的理解和行为。

连续脉冲刺激(cTBS),一种随后成为一种标准的非侵入性技术,用于诱导人类志愿者皮质兴奋性的离线变化。然而,cTBS在志愿者之间的差异很大,而且它对清醒行为动物神经元的确切影响从未被描述过。

由生命过程与人口科学学院的Marco Davare博士领导的伦敦国王学院和鲁汶大学的一组研究人员首次记录了猕猴的单个神经元在cTBS播放20秒之前和之后他们的研究结果今天由eLife,证实cTBS是测量神经元活动对行为影响的准确方法。

研究人员发现,总的来说,cTBS诱发了神经元兴奋性的显著降低,随着时间的推移,这种降低与之前在人类身上的研究一致。他们在基线活动、任务相关活动和行为上观察到类似的影响。有趣的是,一部分神经元在恢复阶段也表现出暂时的高兴奋性。

CTBS的工作原理是非侵入性的,非常短暂地在一个小的大脑区域诱发“虚拟损伤”,使研究人员能够测量健康志愿者或患者在给定的认知(例如:决策)或运动(例如:掌握)任务中的行为缺陷。通过研究诱发的行为缺陷,人们可以推断出TBS所针对的大脑区域的因果作用。

这项研究是一系列研究的一部分,旨在验证在健康人类志愿者和最接近人类的动物模型患者中使用的大量神经调节技术。通过提供cTBS对清醒行为猴子单个神经元影响的第一个实验证据,研究人员揭示了cTBS变异性背后的原因,这些发现对解释所有关于脑功能和行为之间关系的TMS研究具有开创性意义。

更多信息:Maria C Romero等,连续脉冲刺激对猕猴顶叶神经元的神经效应,eLife(2022)。DOI: 10.7554 / eLife.65536

期刊信息: eLife

引用:验证连续脉冲刺激作为降低神经元兴奋性的方法(2022,9月13日),2023年2月1日从//www.pyrotek-europe.com/news/2022-09-validation-theta-burst-neuronal.html检索
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