关注“心仪脑”查看更多脑科学知识的分享。

关键词：科研成果、文献综述

华南理工大学医学院／广州市第一人民医院康复医学科的兰月教授团队首次使用脑电图来调查间歇性θ波脉冲刺激(iTBS)对中风幸存者功能性脑网络的影响。该研究首次提供了证据，证明iTBS调节脑卒中（中风）幸存者的功能性脑网络。该项研究成果已发表在Frontiers in Neuroscience杂志上，文章第一作者为丁千博士后，张顺喜副主任治疗师，通讯作者为兰月教授、徐光青教授。

1.研究背景

间歇性θ波脉冲刺激(iTBS)是重复经颅磁刺激(rTMS)的一种特殊形式，可有效提高皮层兴奋性，已被广泛应用于脑卒中（中风）康复中。由于iTBS的影响通常是通过运动诱发电位（MEP）来研究的，iTBS如何影响脑卒中后的功能网络尚不清楚。由于静息状态脑电图(EEG)被认为是评价rTMS对脑功能活动和神经网络影响的敏感指标。因此，本研究使用静息状态脑电图来研究iTBS对中风幸存者脑功能网络的影响。

2.材料及方法

2.1 被试

选取30名伴有上肢运动功能障碍的中风幸存者为被试。被试被随机分为两组，实验组接受真iTBS（Active iTBS），对照组接受假iTBS（Sham iTBS）。两组被试在发病时长、运动损伤及上肢运动表现上无显著差异。

2.2间歇性θ波脉冲刺激(iTBS)

使用NS5000磁刺激器对卒中患侧半球(IH) 初级运动皮层（M1）进行间歇性θ波脉冲刺激。iTBS丛内频率50Hz，丛间频率5Hz。每10秒重复一次2秒的TBS序列，共192秒(共600次脉冲)。

应用iTBS前进行静息运动阈值（RMT）测定。从偏瘫手第一个骨间背侧(FDI)记录表面肌电图(EMG)，以确定能引发最大反应的最佳头皮位置（即“热点”），在此过程中，被试保持静止。实验确定的RMT是在至少50%的连续静息刺激中产生大于50µV的MEP的最低刺激强度。利用神经导航系统确定定位在热点上的稳定可靠的线圈位置。

间歇性θ波脉冲刺激应用于“热点”。在iTBS应用期间，中风幸存者被要求保持静止。对于控制组，采用与iTBS相同的刺激强度。

2.3 脑电图（EEG）

记录基线和接受iTBS后的静息状态脑电图。由于本研究对评估双侧感觉运动皮层的皮层活动感兴趣，因此计算了C3和C4周围的脑电图电极簇中电极的平均Power 值(左感觉运动皮层:C1, C3, C5, CP1, CP3, CP5, FC1, FC3, FC5;右侧感觉运动皮层:C2, C4, C6, CP2, CP4, CP6, FC2, FC4, FC6)用作统计分析。

本实验中采集脑电数据使用的脑电设备，ANT Neuro eego mylab脑电

3.结果

3.1 连通性

连通性表示双侧感觉运动皮层之间的功能连接，利用MATLAB自编脚本进行计算。在delta波段，显示了显著的组别×时间段的交互作用。与基线相比，真iTBS组在接受iTBS后相关性显著增加，而假iTBS组的相关性随时间无显著变化（图1）。

图1 iTBS后Delta波段半球间功能连通性改变。在iTBS后，真iTBS组左右感觉运动皮质之间的Delta波段连通性显著增加，但在假 iTBS组没有增加。表示两组被试在接受iTBS前后的左右感觉运动皮质电极间连通性的（A）线性图，（B）模型图和（C）代表Z分图。暖色表示更强的连通性，而冷色表示更少的连通性。

在theta波段，结果显示存在显著的组别×时间段的交互作用，与基线相比，真iTBS组在接受iTBS后连贯性显著增加，而假iTBS组的连贯性随时间无显著变化（图2）。

图2 iTBS后Theta波段半球间功能连通性改变。真iTBS组左右感觉运动皮质间的Theta波带连通性显著增加，而假iTBS组在iTBS后无显著增加。

在beta波段，结果显示时间段主效应显著，而组别×时间段交互作用不显著，说明两组在iTBS后连通性均增强，无组间差异（图3）。在alpha波段，没有显示显著的组别×时间段交互作用。

图3 iTBS后Beta波段半球间功能连通性改变。所有被试在接受iTBS后，左右感觉运动皮质间的Beta波段连通性显著增加，无显著组间差异。

3.2 总体效率

总体效率是指整个大脑中每对大脑区域之间的效率的平均值，它表征了整个大脑网络中的信息传递能力(G)。在delta波段，结果显示了显著的组别×时间段交互作用。与基线相比，真iTBS组总体效率显著提高，而假iTBS组总体效率随时间的变化无显著变化（图4A-C）。在beta波段，观察到显著的组别×时间段交互作用。与基线相比，真iTBS组在接受iTBS后总体效率显著提高，而假 iTBS组的总体效率随时间无显著变化（图4D-F）。在theta和alpha波段，没有揭示任何显著的组别×时间段交互作用。

图4 接受iTBS后delta和beta波段总体效率的变化。真iTBS组delta（A）和beta（D）波段总体效率(曲线下面积)显著增加，而假 iTBS组在接受iTBS后没有增加。（B、C）分别表示在真iTBS和假 iTBS组的每个阈值的delta波段总体效率。（E、F）分别表示在真iTBS和假 iTBS组的每个阈值的beta波段总体效率。

4.结论

研究结果显示，在接受iTBS后，大脑半球间功能连接和总体效率增加，表明iTBS有可能使中风后的脑网络功能正常化，这可以用于中风康复。

参考资料

Ding Q, Zhang S, Chen S, Chen J, Li X, Chen J, Peng Y , Chen Y , Chen K, Cai G, Xu G and Lan Y (2021) The Effects of Intermittent Theta Burst Stimulation on Functional Brain Network Following Stroke: An Electroencephalography Study. Front. Neurosci. 15:755709. doi:10.3389/fnins.2021.755709

作者：丁千

• 广州市第一人民医院康复医学科博士后。中山大学康复治疗学本科，美国佛罗里达大学康复科学博士，美国加州大学戴维斯分校医学中心博士后。
• 主要的研究方向为卒中后运动功能障碍康复，关注于脑功能检测技术、神经调控技术以及脑机接口技术在卒中后康复中的应用。目前主持国家自然科学基金、省级课题各1项，近三年以第一作者发表SCI论文7篇。

作者：兰月

• 广州市第一人民医院康复医学科主任。博士，主任医师/教授，博士生导师，博士后合作导师。广东省杰出青年医学人才，广州市医学重点人才，岭南英杰工程后备人才培养对象。美国佛罗里达大学访问学者。现为中国康复医学会脑功能检测与调控康复分会副主任委员，中国康复医学会吞咽康复分会常委。
• 主要研究方向为老年康复与神经康复，关注于卒中后功能障碍的生物力学及功能重组机制、经颅磁刺激精准靶向治疗及脑可塑性等研究。目前主持国家自然科学基金5项，省部级课题5项。国内外核心期刊发表论文70余篇，其中第1作者/通讯作者SCI论文35篇。

全文完结，整理不易，看不完记得收藏，最后希望点赞支持一下！

了解更多，请关注“心仪脑”公众号！