【摘 要】
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研究目的:基于脑网络的经颅直流电刺激（Brain Network-based transcranial Direct Current Stimulation,Network t DCS）是以静息态脑网络为主要靶点,运用t DCS调节单个或多个脑网络内部和网络间活动的新型神经干预方式。与传统t DCS相比,Network t DCS能够更精确的定位功能脑网络,发挥特异性调控作用。然而,该技术对步态行
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研究目的:基于脑网络的经颅直流电刺激（Brain Network-based transcranial Direct Current Stimulation,Network t DCS）是以静息态脑网络为主要靶点,运用t DCS调节单个或多个脑网络内部和网络间活动的新型神经干预方式。与传统t DCS相比,Network t DCS能够更精确的定位功能脑网络,发挥特异性调控作用。然而,该技术对步态行为学的调控效果尚未验证。因此本研究旨在探究Network t DCS对健康成年人不同步态特征指标的特异性影响:1)促进额顶网络（Frontoparietal network,PFN）兴奋性同时抑制默认网络（Default network,DN）的PFN+/DN-t DCS方案对不同步行条件下步速的特异性影响;2)促进背侧注意网络（Dorsal attention network,DAN）兴奋性同时抑制DN的DAN+/DN-t DCS方案对不同步行条件下步态变异性的特异性影响;进一步验证脑网络调控步态特征的因果关系,为特异性调控步态特征提供一种新的基于脑网络的神经调控技术。研究方法:本研究采用随机对照实验设计,分别探究FPN+/DN-t DCS方案和DAN+/DN-t DCS方案对步态特征的特异性影响,包括两个实验（实验1和实验2）。每个实验分别招募了48名健康成年人,随机分为Network t DCS组或假刺激组,每组24人。1)实验1:每名受试者需要接受1次FPN+/DN-t DCS（促进FPN兴奋性的同时抑制DN的兴奋性）或FPN+/DN-sham;2)实验2:每名受试者需要接受1次DAN+/DN-t DCS（促进DAN兴奋性的同时抑制DN的兴奋性）或DAN+/DN-sham。两个实验的刺激时间20 min,总电流强度＜4 m A,任意电极最大电流强度＜2 m A。假刺激仅在刺激初期提供了1 min的电流。在刺激前与刺激后即刻,实验1-2均评估了受试者认知功能（实验1评估执行功能、实验2评估注意功能）和步态任务表现（步态时空参数、步态变异性、双任务消耗、计算任务等）。采用双因素重复测量方差分析不同刺激方案对各项参数的影响。研究结果:实验1和实验2的盲效良好且无任何严重不良事件的报告,受试者推测刺激类型的正确率分别为48.00%和50.04%。1)实验1:40名受试者（每组各20人）完成所有实验测试并纳入统计分析。结果发现,FPN+/DN-sham（假刺激）后,步宽变异性显著增加了22.57%（p＜0.05）,FPN+/DN-t DCS组步态变异性无显著变化。此外,FPN+/DN-t DCS显著降低了不一致条件下执行功能的反应时（p＜0.05）,即执行功能显著提升。2)实验2:48名受试者（每组各24人）完成所有实验测试并纳入统计分析。结果发现,DAN+/DN-t DCS后,快速步态中的步幅变异性显著降低了21.2%（p＜0.05）,双任务步态中的步宽变异性显著降低了20.7%（p＜0.05）。同时,DAN+/DN-t DCS显著降低了注意网络测试中的执行效应（p＜0.05）,即显著提升注意功能。研究结论:基于脑网络的经颅直流电刺激技术是一种特异性调控步态参数的新方法,本研究证明了不同步态特征可能与不同的脑网络调节机制有关,补充了非侵入性脑刺激技术改善步态功能的研究证据。特别是,靶向性刺激DAN和DN的DAN+/DN-t DCS方案可特异性降低健康成年人的步态变异性。未来仍需要进一步优化刺激方案,并探究上述刺激方案对步速缓慢和步态变异性较高人群步态特征的特异性影响及其内在的神经生物学机制。
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