小脑经颅直流电刺激对感觉通路的极性依赖性调控：局部与远端效应

《Scientific Reports》：Polarity-dependent modulation of sensory circuits by cerebellar tDCS: local and distant effects

　　

摘要

小脑经颅直流电刺激是一种用于无创调节小脑功能的有效手段，目前正被研究用于治疗与小脑相关的疾病。然而，它对感觉处理的局部及远端影响仍不甚明了。我们研究了清醒小鼠在短暂（15秒）或长时间（20分钟）的阳极或阴极小脑经颅直流电刺激过程中及之后，小脑和初级体感皮层（S1）中的感觉诱发电反应的即时及长期变化。在短时或长时刺激期间及之后，我们在I/II区及S1区记录了感觉诱发电位。此外，我们还量化了vGLUT1和GAD65–67的免疫反应性，并分析了局部场电位的频谱变化。阳极和阴极小脑经颅直流电刺激分别导致I/II区三叉神经成分的即时增加和减少，但在刺激20分钟后未观察到后续效应。在S1区，小脑经颅直流电刺激会在刺激过程中引起N1成分的极性和强度依赖性变化，这一变化与I/II区的变化相反；刺激后则会出现极性依赖性变化。此外，阳极小脑经颅直流电刺激会导致S1区GAD65–67的免疫反应性降低，而vGLUT1则保持不变。虽然功率谱分析显示I/II区没有变化，但小脑经颅直流电刺激会导致S1区频谱功率的极性依赖性变化，阴极刺激后的数值更高。这些研究结果表明，小脑经颅直流电刺激会对小脑和皮质回路中的感觉处理产生不同的调节作用。虽然小脑上的效应主要是短暂的，但它会在所研究的远端皮质区域S1中引发更持久的改变。这凸显了在将小脑经颅直流电刺激应用于实际研究和临床应用时，需要同时考虑局部和远端神经网络的影响。