状态依赖的神经调节机制揭示了在线与离线状态下皮质脊髓兴奋性之间的关联

《IEEE Transactions on Neural Systems and Rehabilitation Engineering》：State-dependent neuromodulation reveals link between online and offline corticospinal excitability

　　

摘要：

非侵入性神经调节技术的干预后效果对其在神经康复中的转化潜力至关重要，这些效果取决于刺激时神经网络的动态状态。在运动系统中，状态依赖性干预可以调节皮质脊髓兴奋性（CSE），但干预期间（在线）与干预后（离线）的效果之间的关系仍不清楚。我们研究了在状态依赖性神经调节过程中，皮质脊髓兴奋性的在线变化是否与皮质脊髓通路的离线可塑性有关。健康参与者在运动想象（MI）过程中接受了五种单脉冲经颅磁刺激（TMS）和机器人外周刺激（PS）的组合治疗，这些治疗由事件相关β波段去同步（ERD）控制。我们量化了干预过程中运动诱发电位（MEP）幅度的变化，并将其与干预后皮质脊髓募集能力的变化（MEPmax）进行了关联。基于MI的干预产生了逐渐增加的在线CSE，在ERD期间同时进行TMS和PS时，促进作用最为显著。只有这种联合干预显示了在线MEP与离线MEPmax之间的显著关联，而休息状态下则没有明显的在线效应，且离线CSE有所降低。这些结果支持将在线CSE作为优化闭环神经调节的生物标志物，并用于开发个体化的剂量策略，以促进转化神经康复。