验证连续脉冲刺激作为一种降低神经元兴奋性的方法

验证连续脉冲刺激作为一种降低神经元兴奋性的方法
大脑定位和刺激方案。(A)左图:使用虚拟线圈执行的解剖磁共振图像,再现了记录过程中Magstim线圈的位置和角度(相对于垂直方向的45°ee角)。右图:猴子大脑的冠状面,显示TMS线圈相对于顶叶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TMS线圈(黑色)被牢牢固定在猴子的植入物上。(B)猴子颅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对皮层目标坐标的估计,将两根导杆连接到猴子的头部植入物上。这使得一个精确的和可重复的线圈定位横跨实验会议。(C)典型增产过程中记录的原始信号示例。高电压、饱和峰值表示刺激时间戳。 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大脑刺激,在过去35年里一直被用于研究健康和疾病中的大脑功能。

用于量化的因果变化在运动表现和认知行为中,该技术已经导致了一个详细的因果脑图的定义,支持人类行为的每个特定方面。增加对该技术有效性的认识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)是一种随后,该技术已成为一种标准的非侵入性技术,用于诱导人类志愿者皮层兴奋性的离线变化。然而,cTBS在志愿者之间存在很大的可变性,它对清醒行为动物神经元的确切影响从未被描述过。

伦敦国王学院和鲁汶大学的一组研究人员,由生命过程与人口科学学院的马可·达瓦雷博士领导,首次记录了猕猴的单个神经元20秒cTBS前后。他们的研究结果今天由eLife,证实cTBS是一种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诱导了神经元兴奋性的显著降低,随着时间的推移,这种降低与之前对人类的研究一致。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短暂的过度兴奋。

CTBS的工作原理是非侵入性的,非常短暂地在大脑的一个小区域诱导一个“虚拟病变”,允许研究人员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:抓取)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,旨在验证在健康的人类志愿者和最接近人类的动物模型中的患者中使用的一系列神经调节技术。通过提供cTBS对清醒行为的猴子的单个神经元的影响的第一个实验证据,研究人员对cTBS差异的原因有了新的认识,这些发现对解释所有关于大脑功能和行为之间关系的TMS研究都具有开创性。


进一步探索

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更多信息:Maria C Romero等人,连续theta-burst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

所提供的伦敦国王学院
引用:验证连续theta-burst刺激作为降低神经元兴奋性的一种方式(2022,9月13日)检索于2022年10月19日从//www.puressens.com/news/2022-09-validation-theta-burst-neuronal.html
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