通过皮质-皮质配对关联刺激增强人类动作抑制：探索动作抑制网络的可塑性机制

这篇研究采用新型经颅磁刺激（TMS）技术——皮质-皮质配对关联刺激（ccPAS），靶向动作抑制网络（AIN）中关键脑区（preSMA/SMA-lM1、rIFG-lM1和rM1-lM1）的功能连接，通过诱导Hebbian时序依赖性突触可塑性（STDP），显著改善了健康受试者的反应性抑制能力（SSRT降低）。研究发现preSMA/SMA-lM1组的运动诱发电位（MEP）增强与行为改善显著相关，揭示了preSMA/SMA与初级运动皮层（M1）连接在动作抑制中的核心作用，为理解AIN的功能机制提供了新见解。

　　

动作抑制的神经机制探索

反应性抑制是阻止不适当行为的关键能力，其损伤常见于多种神经系统疾病。本研究采用创新的神经调控方法，揭示了动作抑制网络（AIN）中关键通路的功能可塑性。

研究方法与实验设计

52名健康受试者被随机分配到三组ccPAS干预方案：preSMA/SMA-lM1组、rIFG-lM1组和rM1-lM1组。通过精确的神经导航定位靶点，采用双脉冲TMS技术（间隔6ms或8ms）进行90对刺激，同时记录右侧第一骨间背侧肌（FDI）的运动诱发电位（MEP）。所有受试者在干预前后均完成停止信号任务（SST），使用情绪性和中性身体姿势作为停止信号。

关键发现与机制解析

行为学数据显示，仅preSMA/SMA-lM1组的停止信号反应时（SSRT）显著缩短，表明该通路特异性参与反应性抑制。神经生理学结果显示，preSMA/SMA-lM1和rM1-lM1组均出现MEP振幅的渐进性增强，符合线性增长模型（R²=0.41和0.90），而rIFG-lM1组无此变化。值得注意的是，preSMA/SMA-lM1组的MEP增强程度与行为改善呈边际显著相关（r=-0.54，p=0.07），且静息运动阈值（rMT）较低（即运动系统兴奋性较高）的个体表现出更大的行为改善（r=0.60，p=0.04）。

神经通路的功能意义

研究证实preSMA/SMA通过6ms的短潜伏期兴奋性连接影响M1，这与非人灵长类动物研究中观察到的谷氨酸能介导的SMA-M1兴奋性投射一致。相比之下，rIFG-lM1通路未能诱导可塑性变化，可能反映rIFG主要通过调节preSMA/SMA-底丘脑核（STN）连接间接影响动作抑制。rM1-lM1通路虽能增强皮质脊髓兴奋性（CSE），但无行为改善，提示其可能通过长时程增强（LTP）效应减弱半球间抑制（IHI）。

临床转化价值

该研究首次证明通过ccPAS增强preSMA/SMA-M1连接可改善复杂执行功能，为帕金森病、强迫症等动作抑制障碍疾病提供了潜在治疗靶点。研究还发现个体运动系统基础兴奋性（rMT）可预测干预效果，为个性化神经调控提供了重要依据。

未来研究方向

尽管研究采用了情绪性停止信号，但未观察到情绪特异性效应，未来需探索刺激任务相关性（task-relevance）对调控效果的影响。此外，优化rIFG-lM1的刺激间隔（如8ms）可能进一步提升干预效果。这些发现为开发新型神经康复策略奠定了重要理论基础。