经颅磁刺激和经颅直流电刺激在调控大脑共情功能中的应用

共情可以帮助人们建立和谐的人际关系，更好地适应现实社会，是一种重要的社会认知功能。已有研究表明，诸多神经和精神类疾病的发生发展和复发与共情缺陷有关。非侵入性脑刺激技术（经颅磁刺激和经颅直流电刺激）可以通过调节大脑皮层兴奋性来调控个体的共情水平，缓解共情缺陷症状。针对健康群体使用该技术的现有证据显示：内侧前额叶、初级运动皮层、额下回、背外侧前额叶和颞顶交界处的活动有助于提升个体的认知共情水平，其中双侧背外侧前额叶的活动还有助于下调个体的情感共情水平，而右侧颞顶交界处的活动则可以增强自我表征从而支持个体在共情时进行自我和他人的区分。少数针对共情缺陷群体使用该技术的临床证据提示，增强左侧背外侧前额叶和内侧前额叶的活动可以分别提升精神疾病和神经退行性疾病患者的认知共情水平。未来的研究应探讨在统一的行为测量范式下针对不同刺激参数和刺激位点进行共情干预研究，通过融合其他神经生理技术进一步考察非侵入性脑刺激技术改善共情功能的作用机制，并考虑个体差异性对大脑共情功能干预效果的影响。     

非侵入性脑刺激应用于创伤后应激障碍和物质滥用障碍的记忆干预

记忆是进行思维、想象等高级心理活动的基础，是累积经验、促进个体生存的重要功能。然而，创伤后应激障碍和物质滥用障碍具有某种非适应性记忆过强的特征，不利于个体生存。因此，以病理性改变的记忆为靶点，通过削弱或更新非适应性记忆，可以达到缓解症状甚至治愈的目的。记忆并非是对经验的刻板记录，而是对经验不断更新整合的过程，因此记忆有被干预的可能。记忆的再次激活可能会诱发记忆消退和再巩固，这为记忆相关精神疾病的干预提供了思路和启发。非侵入性脑刺激（noninvasive brain stimulation,NIBS）技术作为一种时间、空间分辨率较高的无创神经调控技术，近年来开始被结合运用到记忆干预研究中。不同刺激参数的NIBS （如频率、极性，以及受刺激区域的初始神经激活状态）应用于特定大脑皮质区域，可以调节神经可塑性，增强或降低靶点脑区的兴奋性，从而削弱或增强行为表现，实现记忆消退增强或在再巩固时间窗内干预记忆。本文首先介绍了记忆相关的脑功能基础研究与局部脑区干预方案的理论联系，继而回顾了近年来NIBS与记忆干预相结合应用于创伤或物质滥用相关障碍的临床干预研究，为精神疾病临床诊疗提供理论依据和启发。     

创伤后应激障碍机制的研究进展

创伤后应激障碍(Post-traumatic stress disorder;PTSD)是一种由严重强烈的伤害事件造成的精神障碍,随着近年来社会应激事件的增多和自然灾害的发生,创伤应激障碍的发病率逐渐增高。同时为了研究对应的治疗方法,人们对创伤应激障碍的机制进行了更深入的探索,也有了新的进展。本文着重从激素、神经营养因子、免疫系统等方面来总结创伤后应激障碍发生的生物学机制。激素方面,PTSD主要与交感肾上腺髓质系统(Sympatho-adrenomedullarysystem,SAS)和下丘脑-垂体-肾上腺轴(Hypothalamicpituitary-adrenal axis,HPA)的功能异常有关;神经营养因子方面,其产生与分泌的异常增加或减少可能是PTSD产生的重要机制;免疫系统方面,PTSD可能与免疫系统相关的蛋白质、细胞的数量和功能变化有关。整合神经生物学与分子生物学、表观遗传学、蛋白质组学及分子影像学的成果将对PTSD的研究产生推动作用。     

经颅磁刺激在大脑皮质研究中的应用和进展

经颅磁刺激（TMS）是一种能够在脑中感应聚焦电流,瞬间调制大脑皮质的无创方法,在临床研究、基础神经学和诊治疾病等方面有许多应用。通过记录运动皮质诱发电位（MEPs),TMS已经或将成为探测脑下运动路径传导、评价皮质兴奋性、皮质映射和研究皮质塑性的常规工具。TMS能够主动干预脑功能,这种特性使它成为研究正常人脑－行为关系的独特技术,可以建立脑活动与任务完成之间的因果关系,探索脑功能连接。近年来的许多实验又表明,TMS在运动紊乱和精神疾病方面有潜在的治疗作用,但达到临床应用还有一定距离。     

重复经颅磁刺激对慢性精神分裂症患者认知功能影响的初步研究

目的:探讨重复经颅磁刺激(rTMS)对慢性精神分裂症患者认知功能的影响。方法:100例慢性精神分裂症患者,按照随机数字表法分为rTMS真刺激组和伪刺激组,每组各50例。采用阳性与阴性症状量表(PANSS)及副反应量表(TESS)评估患者治疗前后精神症状及不良反应;采用威斯康星卡片分类测验(WCST)及可重复的成套神经心理状态测量(RBANS)评价患者治疗前后认知功能。结果:治疗后,rTMS真刺激组PANSS总分、阳性量表分、阴性量表分、一般精神病理量表分均明显降低(P0.05),且均明显低于伪刺激组(P0.05),两组治疗前后及组间TESS评分无明显差异(P0.05);rTMS真刺激组WCST中的概念化水平百分数明显高于伪刺激组(P0.05),总时间及错误思考时间短于伪刺激组(P0.05);rTMS真刺激组RBANS中视觉广度与延迟记忆成绩明显提高(P0.05),且视觉广度明显高于伪刺激组(P0.05);rTMS真刺激组2例患者首次治疗后出现轻度不适症状,随访3个月所有患者均无不适主诉。结论:rTMS治疗对慢性精神分裂症患者的部分认知功能有一定的改善作用,且安全性较高,值得进一步研究。     

经颅磁刺激对癫痫病灶脑电相关维数的影响

利用脑功能指标——大鼠病灶区脑电的相关维数,研究低频经颅磁刺激对慢性颞叶癫痫大鼠脑功能改善的作用。对一组颞叶癫痫大鼠施予频率为0．5Hz、强度为0．4T、20次／日、连续一周的低频重复性经颅磁刺激(rTMS)．在rTMS前后,分别测取颞叶癫痫大鼠责任病灶区皮层和海马区的脑电,重构时间延迟吸引子,用G-P算法估算反映对应脑区功能状态的相关维数。研究结果显示：施予适量的rTMS(0.4T、20次／日、连续一周),使颞叶癫痫大鼠海马和相应皮层脑电的相关维数比刺激前明显升高。研究表明适量的rTMS有抑制癫痫的作用。     

经颅磁刺激参数与结构要件的影响分析

为了进一步探索经颅磁刺激工作机理并改进或研制出新的经颅磁刺激激励源.本文从经颅磁刺激的原理推导出了磁场、感应电流及激励源原理电路电流的表达式,利用大脑-线圈和大脑-线圈-铁芯两种经颅磁刺激模型分析影响因素与头模型各组织的磁场和感应电流分布.对比分析表明电流的性质,线圈半径,线圈激励特性与铁芯对感应电流分布与电磁场分布有着本质的影响.对经颅磁刺激参数及结构要件的研究与分析可用于指导刺激线圈参数及激励源电路参数的设置,以及探索新的激励源制作.     

重复经颅磁刺激对卒中后抑郁的治疗效果及机制

卒中后抑郁（post-stroke depression,PSD）是并发于脑血管病的一种情感障碍疾病,发病率高,预后差。重复经颅磁刺激（repetitive transcranial magnetic stimulation,r TMS）是通过磁场变化在大脑中产生感应电流来刺激皮层的非创伤性脑刺激技术,是临床上治疗PSD的一种重要非药物治疗方法,可以显著改善PSD患者的抑郁症状。但目前rTMS的作用机制不明确。本文总结了PSD治疗中有效的rTMS刺激方案,并结合PSD的单胺类神经递质相关致病假说及PSD的临床治疗手段,探索了rTMS通过对单胺类神经递质的调控参与PSD治疗的可能机制。rTMS刺激诱导的皮层单胺类递质释放增加、葡萄糖代谢上升、皮层兴奋性增加,提高了单胺类神经递质和脑源性神经营养因子（brain-derived neurotrophic factor,BDNF）水平,进而引发前额叶抑制功能上升、与下游脑区连接改变、脑网络功能的调整,可能是rTMS治疗PSD的重要机制之一。     

重复经颅磁刺激改善帕金森病运动症状的脑功能网络分析

目的 重复经颅磁刺激（rTMS）技术已广泛应用在临床中，实现对神经、精神类疾病的治疗，特别在抑郁症、强迫症中取得较好的临床治疗效果。近年来越来越多的研究将其应用于帕金森病（PD）的辅助、康复治疗，以期缓解患者的运动症状改善运动功能。目前临床中多以PD统一量表、运动任务评估rTMS对运动症状的辅助治疗效果，缺乏对高频rTMS刺激调控作用机制的探究。方法 本研究采用10 Hz rTMS刺激肢体症状始发侧对侧初级运动皮层（M1），对比分析刺激前后各脑区神经元活动及其连接性的变化，研究高频rTMS刺激初级运动皮层对PD患者大脑神经元活动的调节作用。结果 运动皮层beta振荡增加、gamma振荡降低（P<0.05），额、顶叶脑区间连接性减弱（P<0.05）。结论 10 Hz rTMS主要改变了PD患者beta、gamma振荡，其中运动皮层beta、gamma神经振荡的变化可能与磁刺激对运动功能的改善作用有关，而前额叶gamma振荡的变化可能是磁刺激抑制神经元异常放电活动调节患者运动控制功能。     

重复经颅磁刺激对脑卒中后患者神经功能缺损的改善

目的:探讨重复经颅磁刺激在脑卒中康复的应用及效果.方法:选择2010年9月至2012年9月在我院神经内科收治的58例脑卒中患者分为两组,即A组和B组,A组患者给予常规药物治疗和康复训练,B组患者在上述治疗的基础上加用低频重复经颅磁刺激治疗,比较两组患者美国国立卫生院神经功能缺损评分情况、日常生活活动(ADL)评分和不良反应发生情况.结果:治疗后,随着时间的推移,两组患者美国国立卫生院神经功能缺损评分得分逐渐下降(P＜0.05).B组患者2周后和6周后两个时点美国国立卫生院神经功能缺损评分得分明显低于A组患者的,差异有显著性(P＜0.05),而随着时间的推移,两组患者日常生活活动(ADL)评分得分逐渐上升(P＜0.05).B组患者2周后和6周后两个时点日常生活活动(ADL)评分得分明显高于A组患者的,差异有显著性(P＜0.05).两组患者在不良反应发生方面差异无显著性(P＞0.05).结论:低频重复经颅磁刺激治疗脑卒中单侧肢体功能障碍患者临床疗效确切,安全可靠,不良反应少.     

经颅电刺激镇痛研究的现状及展望

经颅电刺激技术是一种非侵入性神经调控方法,因其具有卓越的安全性、良好的患者依从性以及高度便携性等特点,被视为一种潜在的非药物镇痛手段。然而,目前对于经颅电刺激镇痛效果的研究结果不一致且镇痛机制尚未完全阐明。本文通过系统归纳总结3种主要的经颅电刺激技术——经颅直流电刺激、经颅交流电刺激和经颅随机噪声刺激——在镇痛领域的研究进展,评估了这些技术对短时、急性和慢性疼痛的镇痛效果,并深入剖析了其潜在的镇痛机制。同时,本文系统讨论了既往研究的局限性,并对未来研究提出了一系列切实可行的建议,如借助电场模拟技术实现个性化刺激以克服不同个体头部解剖结构差异的影响、应用多位点刺激和深部脑刺激技术来拓展刺激脑区、搭建经颅电刺激技术同步神经影像平台以制定个体特异性的刺激方案并深入揭示其镇痛机制、探索与其他治疗技术的联合应用以提高疗效等。这些建议的实施将有助于解决当前研究中存在的问题,充分发挥经颅电刺激在疼痛治疗中的临床价值,最终实现患者疼痛的缓解。     

重复经颅磁刺激对痉挛型脑瘫患儿语言发育能力及运动功能的影响

目的:分析重复经颅磁刺激(rTMS)对痉挛型脑瘫患儿语言发育能力及运动功能的影响。方法:采用随机数字表法将54例我院于2015年8月至2016年8月收治的痉挛型脑瘫患儿分为观察组与对照组,每组27例,观察组患儿给予rTMS治疗,对照组给予常规的康复治疗。采用儿童语言发育迟缓检查法(S-S法)评价治疗前后患儿的语言发育能力,采用踝关节活动度及GMFM-88粗大运动功能测试表评估治疗前后患儿的运动功能。结果:治疗后两组患儿语言理解商与表达商较治疗前均增加,且观察组高于对照组,差异有统计学意义(P0.05);观察组患儿总有效率为77.8%,高于对照组的51.9%,差异有统计学意义(P0.05);治疗后两组患儿踝关节活动度均增加,且治疗后观察组患儿踝关节活动度高于对照组(P0.05);治疗后两组患儿GMFM-88评分均增加,且治疗后观察组患儿GMFM-88评分高于对照组(P0.05)。结论:rTMS康复方法可以促进痉挛型脑瘫患儿的语言发育能力及运动功能,值得临床推广。     

Transcranial Magnetic Stimulation for Investigating Causal Brain-behavioral Relationships and their Time Course

Transcranial magnetic stimulation (TMS) is a safe, non-invasive brain stimulation technique that uses a strong electromagnet in order to temporarily disrupt information processing in a brain region, generating a short-lived “virtual lesion.” Stimulation that interferes with task performance indicates that the affected brain region is necessary to perform the task normally. In other words, unlike neuroimaging methods such as functional magnetic resonance imaging (fMRI) that indicate correlations between brain and behavior, TMS can be used to demonstrate causal brain-behavior relations. Furthermore, by varying the duration and onset of the virtual lesion, TMS can also reveal the time course of normal processing. As a result, TMS has become an important tool in cognitive neuroscience. Advantages of the technique over lesion-deficit studies include better spatial-temporal precision of the disruption effect, the ability to use participants as their own control subjects, and the accessibility of participants. Limitations include concurrent auditory and somatosensory stimulation that may influence task performance, limited access to structures more than a few centimeters from the surface of the scalp, and the relatively large space of free parameters that need to be optimized in order for the experiment to work. Experimental designs that give careful consideration to appropriate control conditions help to address these concerns. This article illustrates these issues with TMS results that investigate the spatial and temporal contributions of the left supramarginal gyrus (SMG) to reading.     

高频重复经颅磁刺激对首发青少年抑郁症患者认知功能、冷执行功能及自杀意念的影响

摘要 目的：探讨高频重复经颅磁刺激（rTMS）对首发青少年抑郁症患者认知功能、冷执行功能及自杀意念的影响。方法：按照双色球法,将2020年10月~2022年11月期间南京医科大学附属脑科医院收治的114例首发青少年抑郁症患者分为对照组（富马酸喹硫平缓释片联合碳酸锂缓释片治疗,n=57）和观察组（对照组的基础上接受高频rTMS治疗,n=57）。对比两组临床疗效、抑郁症状、认知功能、冷执行功能、自杀意念和不良反应发生情况。结果：观察组的临床总有效率高于对照组（P<0.05）。两组治疗2周后、治疗4周后汉密尔顿抑郁量表-17（HAMD-17）评分下降,且观察组低于对照组同时间点（P<0.05）。两组治疗4周后蒙特利尔认知评估量表（MoCA）、听觉商数、注意力商数、视觉商数评分升高,且观察组高于对照组同时间点（P<0.05）;贝克自杀意念量表中文版评分（BSI-CV）下降,且观察组低于对照组（P<0.05）。两组不良反应总发生率组间对比未见明显差异（P>0.05）。结论：高频rTMS治疗首发青少年抑郁症患者,可有效改善患者的认知功能、冷执行功能,降低自杀意念,进一步缓解临床症状,安全性较好。