头尾方向TMS映射揭示中央区周围即刻跨颅诱发电位的递增-递减模式及其与运动诱发电位的关联

本研究通过线性TMS-EEG（经颅磁刺激-脑电图）映射方法，系统探究了初级感觉运动手区(SM1HAND)单脉冲刺激引发的即刻跨颅诱发电位(iTEP)在头尾方向的空间表达模式。研究发现iTEP与运动诱发电位(MEP)具有相似但不完全相同的头尾方向递增-递减模式，证实iTEP可作为反映中央区周围皮层直接神经反应的生物标志物，为研究皮层兴奋性提供了新视角。

　　

在神经科学研究领域，经颅磁刺激(TMS)结合脑电图(EEG)记录已成为探索大脑功能的重要手段。然而长期以来，TMS脉冲后10毫秒内的早期脑电反应被各种伪迹所掩盖，使得研究者难以捕捉大脑对TMS的最即时反应。这一技术瓶颈阻碍了我们对TMS诱发的最早期神经活动的理解。Marten Nuyts等研究者近期在《NeuroImage》发表的研究，通过创新方法成功记录并分析了这一"黑箱"时段的神经电活动，为理解皮层对TMS的即时反应提供了重要突破。

研究团队采用线性TMS-EEG映射方法，在15名健康志愿者中系统研究了单脉冲TMS在左侧初级感觉运动手区(SM1_HAND)及其周围区域诱发的即刻跨颅诱发电位(iTEP)的空间表达模式。研究使用35毫米八字形线圈，以110%静息运动阈值(rMT)的强度，沿头尾方向在6个皮层位点（SM1_HAND热点及其前后各2-3厘米处）施加双相脉冲刺激。同时记录EEG和手部肌肉的肌电图(EMG)，采用高采样率(50kHz)的TMS兼容EEG系统捕捉早期反应，并通过严格的数据预处理流程消除伪迹。

研究结果部分，"The effect of stimulus location on iTEPs"显示iTEP在SM1_HAND热点处幅度最大，向头尾两侧逐渐减小，呈现典型的递增-递减模式。这一模式在去除衰减伪迹通道后更为明显，证实iTEP是中央区周围皮层的特征性反应。"The relationship between iTEPs and MEPs"发现iTEP与MEP的空间表达模式高度相似但存在差异：在第一个中央后位点，归一化的iTEP幅度比MEP衰减更慢，且iTEP的加权平均位置(WMP)比MEP略偏向尾侧，提示两者可能源于重叠但不同的神经元群体。"The effect of stimulus location on standard TEP components at later latencies and their relationship with iTEPs"表明早期N15成分与iTEP具有相似的空间分布模式，但幅度无相关性；而中潜伏期N45和P60成分的幅度与iTEP峰值呈正相关。

讨论部分指出，iTEP的头尾方向空间表达特征支持其反映中央区周围皮层直接神经反应的假说。其多峰特征与皮质脊髓间接波(I-wave)的节律性相似，提示可能涉及锥体束神经元的同步激活。研究的重要发现是iTEP可在无MEP的情况下被诱发，这为研究运动皮层功能障碍患者提供了新工具。与标准TEP组分的比较显示，早期N15可能反映与iTEP不同的神经过程，而中潜伏期成分与iTEP的关联则暗示了从即时反应到后续皮层处理的连续性。

这项研究的技术创新在于成功分离并量化了TMS后2-8毫秒内的皮层直接反应，克服了长期存在的技术挑战。研究结果不仅深化了对TMS诱发神经活动的理解，也为临床评估皮层兴奋性提供了新指标。未来研究可进一步优化刺激参数，结合电场建模，更精确地定位iTEP的神经起源，并探索其在神经系统疾病中的应用价值。该成果标志着TMS-EEG研究向更精细时间分辨率迈进的重要一步。