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
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大脑的活动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大脑功能和行为。
连续脉冲刺激(cTBS),一种经颅磁刺激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顶叶皮层在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