徐桂芝 1,2 , 王宁 1,2 , 郭苗苗 1,2 , 张天恒 1,2 , 童禹铭 1,2
  • 1. 河北工业大学 电气工程学院 省部共建电工装备可靠性与智能化国家重点实验室(天津 300130);
  • 2. 河北工业大学 电气工程学院 河北省电磁场与电器可靠性重点实验室(天津 300130);
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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。

引用本文: 徐桂芝, 王宁, 郭苗苗, 张天恒, 童禹铭. 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. 生物医学工程学杂志, 2020, 37(5): 756-764. doi: 10.7507/1001-5515.201912083 复制

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