间歇性θ爆发刺激对运动相关皮层电位不同成分的选择性调节作用

《Journal of NeuroEngineering and Rehabilitation》：Differential modulation of motor preparation by iTBS Over M1, SMA, and their combination

　　

摘要

背景

运动相关皮层电位（MRCP）主要由辅助运动区（SMA）和初级运动皮层（M1）产生。利用 MRCP 的脑机接口（BCI）已成为支持神经康复的治疗选择。

目的

本研究旨在探讨施加于初级运动皮层（M1）、辅助运动区（SMA）或两者同时（M1 + SMA）的间歇性 θ 爆发刺激（iTBS）是否能增强与内源性运动准备相关的神经活动。

方法

在三个实验中，15 名参与者在接受针对 M1、SMA 以及 M1 + SMA 的 iTBS 前后进行了一项自定节奏的弹道式抓握任务。MRCP 被分析为四个成分：准备电位（RP）、负斜率（NS′）、运动电位（MP）和负峰值（PN）。对单个 MRCP 试验计算了信噪比（SNR）。使用独立成分分析去除伪迹，随后对试验进行人工检查，以确保重复测量统计分析中仅使用清晰的 MRCP。

结果

M1 上的 iTBS 显著增强了 MP 成分。SMA 刺激减少了 PN，但未影响 RP。顺序 M1 + SMA 刺激强烈促进了 NS′ 成分并增加了 SNR。M1 刺激效果在刺激后 10 分钟达到峰值，而 SMA 和顺序 iTBS 效果在 30 分钟时最强。

结论

单点和多点 iTBS 调节了晚期的运动准备，而早期活动保持不变。M1 和顺序刺激影响了不同的 MRCP 成分，表明前者增强了皮层脊髓输出，而顺序 iTBS 促进了更早的皮层活动，这可能是通过调节 SMA 和 M1 之间的连接实现的。

意义

我们表明 iTBS 可以选择性地增强晚期的运动准备，为运动障碍个体的神经康复和竞技情境下的表现优化提供了一条有前途的途径。通过提高 MRCP 信号的质量，我们的发现可以为更可靠和响应更快的 BCI 设计做出贡献。