高频重复经颅磁刺激后大鼠工作记忆局部场电位时频特征与相干性差异分析

作者：徐桂芝; 王宁; 郭苗苗^*; 张天恒; 童禹铭

来源：生物医学工程学杂志, 2020, 37(05): 756-764.

• 重复经颅磁刺激
• 工作记忆
• 局部场电位
• 相干性

重复经颅磁刺激技术(rTMS)是认知神经科学研究以及临床神经功能调控领域的重要手段之一,具有无痛和非侵入的特点。本文将成年威斯塔(Wistar)大鼠分为rTMS组和空白对照组(control组),rTMS组大鼠连续接受频率为5 Hz的rTMS刺激14 d,control组大鼠不接受磁刺激作用。然后,采集两组大鼠在进行T迷宫工作记忆(WM)任务期间内侧前额叶皮层(PFC)的局部场电位信号(LFPs)。最后,通过对比分析两组大鼠WM任务期间的行为学差异、LFPs的时频分布和相干性特征,探索rTMS对大鼠WM的影响。研究结果发现,rTMS组大鼠执行WM任务达到正确率80%以上所需时间明显少于control组(P <0.05);与control组大鼠相比,rTMS组大鼠LFPs信号的θ(4～12 Hz)和γ(30～80 Hz)频段在T迷宫选择点附近能量较高(P <0.01);rTMS组与control组LFPs信号的电极对之间相干性均随电极对间距离的增大而减小,而且rTMS组大鼠的电极对间相干性均高于control组大鼠电极对间的相干性(P <0.01)。本文结果表明,5 Hz高频rTMS在一定程度上能够改善大鼠PFC神经元的兴奋性以及神经元集群之间的同步性,本文结果或可为进一步研究rTMS对WM的作用机制提供重要的理论支持。

• 单位
  河北工业大学