对初级运动皮层的重复阴极经颅直流电刺激与后效延长之间关系的探讨

1. 研究背景

先行研究表明，重复阴极经颅直流电刺激（tDCS）方案能够延长单次阴极tDCS干预的效果，且具有时间间隔较短的优势。本研究对长/短间隔下两种优化后的重复刺激方案的效果进行了探讨。

2. 研究方法

2.1 被试

研究共有16名有效被试，其中女性7人，平均年龄为25.56 ± 4.96岁。

2.2 实验流程

对左侧运动皮层给予频率为0.25Hz的单脉冲TMS刺激，确定右侧指展肌的代表区域，使得特定强度的TMS刺激能够诱发最大振幅的MEP，调整TMS刺激的强度使得MEP的平均振幅达到1mA。在该TMS强度下记录25个MEP，以确定皮层兴奋度的基线水平。随后安置tDCS电极，给予tDCS刺激。在刺激结束后30min内，每隔5min记录25个基线水平强度TMS刺激下的MEP。此后，在刺激结束后的60分钟、90 分钟、120 分钟、当天晚上、第二天早上、第二天中午、第二天晚上也进行MEP的记录。

图1. 实验流程示意图

2.3 刺激参数

单脉冲TMS刺激通过PowerMag刺激器（Mag & More, Munich, Germany）及70mm的8字型线圈施加，刺激频率为0.25 Hz。

以5 kHz的采样率采集右侧指展肌的表面EMG。

tDCS的靶电极被以45°固定在由TMS刺激确定的右侧指展肌的代表区域，返回电极固定在右上眶骨部位。共有两种刺激参数：常规参数（1mA，15min）及优化参数（3mA，20min）。对于每种刺激参数，被试会接受三种方案的刺激：单次阴极tDCS刺激、20min后进行重复的tDCS刺激及24h后进行重复的tDCS刺激。伪装刺激中，先施加15s的1mA电流，随后电流强度降为0并持续15min。六种方案的tDCS刺激再加上伪装刺激，每个被试会接受7次刺激疗程，每两个疗程之间相隔至少一周。

3. 研究结果

短时间隔的重复tDCS所产生的后效与对应参数的单次刺激相比没有显著差异。对于长时间隔来说，传统参数的刺激方案相比单次刺激来说没有显著改变后效，但优化参数的方案效果减弱。

图2. tDCS刺激实施后早、晚、极晚期的效果，表现为相对基线水平MEP振幅的改变（早期：0-30 min、晚期：60-120 min、极晚期：当天晚上-第二天晚上）

4. 结论

本研究的结果表明，和单次的tDCS干预相比，常规参数及优化参数下的重复干预的后效基本不变，甚至减弱。由于其他研究表明，频繁的干预重复会引起累加效应，且阴极tDCS与药物干预的结合会引发后期效应，这些可能作为有效手段成为未来研究的重点。

5. 文献名称及DOI号

Samani, M. M., Agboada, D., Kuo, M., Nitsche, M. A., & Nitsche, M. (2019). Probing the relevance of repeated cathodal tDCS over the primary motor cortex for prolongation of after-effects. J PhysiolJP278857.

Doi: 10.1113/JP278857