文献速递 | TMS评估taVNS对皮质兴奋性的影响

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/ 2024.07.26

1.Effects of transcutaneous auricular vagus nerve stimulation on the P300: Do stimulation duration and stimulation type matter?

经皮耳迷走神经刺激对P300的影响：刺激持续时间和刺激类型重要吗？

https://doi.org/10.3390/brainsci14070690

2.Pilotní studie vlivu transkutánní vagové stimulace na paměť

经皮迷走神经刺激对记忆影响的初步研究

https://cejsh.icm.edu.pl/cejsh/element/bwmeta1.element.5db8cee9-ba55-4191-b19f-9fcdf63279af

3.Investigation of transcutaneous auricular vagus nerve stimulation for neural modulation based on neuroimaging analysis

基于神经影像学分析的经皮耳迷走神经刺激神经调节研究

https://doi.org/10.1117/12.3036607

4.Estrous cycle mediates the effects of vagus nerve stimulation in female rats: cognition and hippocampal synaptic plasticity

发情周期介导迷走神经刺激对雌性大鼠的影响：认知和海马突触可塑性

https://papers.ssrn.com/sol3/papers.cfm?abstract_id=4883183

5.Atrial fibrillation radiofrequency ablation in a patient with vagus nerve stimulation

迷走神经刺激患者的心房颤动射频消融术

https://doi.org/10.1016/j.neucli.2024.102996

研究评估了经皮耳迷走神经刺激（transcutaneous auricular vagus nerve stimulation，taVNS）是否可以改变中老年人初级运动皮层（primary motor cortex，M1）的兴奋性，以及刺激持续时间是否调节了这种效应。此外，评估了一种常见的伪刺激方法的盲法效果。在一项双盲随机交叉假对照研究中，23名健康成年人（平均年龄59.91 岁±6.87 岁）接受了三种干预：taVNS持续30分钟和60分钟，伪刺激30分钟。通过右侧M1进行单脉冲和双脉冲经颅磁刺激来评估运动诱发电位，另外还对不良事件、心率和血压进行评估。通过猜测分组来评估参与者的盲法效果。与伪刺激相比，taVNS刺激60分钟后，短期皮质内抑制增加（F = 7.006，p = .002），短期皮质内促进减少 （F = 4.602，p = .014）， 但30分钟没有显著的变化。taVNS是可接受和安全的，心率和血压未被taVNS改变（p .05）。总体而言，发现96%的参与者是真刺激，22%是假刺激。taVNS能改变M1的皮质兴奋性，但效果取决于中老年人的持续刺激时间。taVNS增加GABAA能抑制、降低谷氨酸能活性。taVNS伪刺激方案是可行的，但小组分配不均衡。

使用tVNS-R设备对经皮耳迷走神经进行刺激。用酒精棉签清洁参与者左耳内侧，在使用前将导电膏涂抹在电极上。随后将一个带有两个半球形电极的耳塞固定在参与者的左耳耳甲艇上。用最低强度水平（0.1毫安）双向波形电流来启动设备。接着逐渐增加刺激强度至受试者报告出现明显感觉，此时记录为感觉阈值；然后继续增加强度直至出现无法忍受的不适或疼痛，此时记录为疼痛阈值。之后降低0.1毫安增量并询问是否能忍受这种感觉，此时记录为最大可忍受强度。tVNS真刺激治疗中采用个体最大可忍受水平作为刺激强度，并设置脉冲宽度为0.25毫秒，频率为25赫兹，脉冲-停顿比率为30秒开启和30秒关闭（Redgrave、Moore等人，2018；Suk等人，2018）。tVNS伪刺激遵循相同设置程序测量相关数据，在记录完数据后立即关闭设备以避免施加任何刺激。实验期间监控taVNS设备活动确保正常运行，隐藏屏幕和控制应用程序来避免影响参与者注意力。

经颅磁刺激(Transcranial magnetic stimulation，TMS)使用Magstim200刺激器(Magstim, Whitland, UK)和BiStim模块进行，该模块用于配对脉冲TMS，通过8字线圈(内翼直径70 mm)传递磁脉冲。通过将线圈放置在右半球上，手柄朝向后外侧，与矢状面约成45度，来诱导穿过右侧初级运动皮层(M1)的后-前电流，并将线圈的中心切线放在头皮，确定了在左侧FDI中唤起最高峰对峰振幅的mep“热点”。然后以小的增量向前、向后和侧向移动线圈，直到找到唤醒mep的最佳位置，然后用彩色水溶性记号笔在头皮上标记位置。经颅磁刺激脉冲间隔5秒±10%。静息运动阈值(resting motor threshold ，RMT)被定义为在至少50%的静息试验中产生MEP(至少50 μV)的最小刺激强度(Wang, Li, et al.， 2021)。RMT测量两次，一次为单脉冲(RMT1)，一次为成对脉冲TMS测量(使用单脉冲TMS，但连接BiStim) (RMT2)。测定了峰间振幅约为1mv的经颅磁刺激强度(SI1mV)。

学习会话的示意图。TMS的准备工作包括（1）连接 EMG 电极，（2）识别唤起运动诱发电位的“热点”，以及（3）测量静息运动阈值。taVNS的准备工作包括（1）将电极连接到左耳，以及（2）测量感觉阈值、疼痛阈值和最大可耐受刺激。每个参与者完成了三个疗程，每种实验一个疗程：taVNS真刺激30或60分钟，伪刺激30分钟。

经皮耳迷走神经刺激（TaVNS）对人类对侧初级运动皮层运动诱发电位 （MEP）的影响。Sham: 伪刺激30分钟，Acitive-30：真刺激30分钟，Active-60：真刺激60分钟。

结论：在健康的中老年人中，taVNS似乎可以调节受刺激耳朵对侧半球的皮质兴奋性。可能的潜在机制是GABAA的增加能抑制和介导晚期I波产生的谷氨酸能活性降低。taVNS的持续时间似乎很重要，刺激60分钟后有效果，但30分钟后没效果。这些生理数据可能被证明有利于未来探索taVNS持续时间对行为测量的影响，来确定最佳参数并提高治疗效果。虽然本研究的伪刺激方法是可行的，但还需要进一步的研究来优化真、假taVNS的盲法。