【摘 要】
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经颅直流电刺激(t DCS)是一种非侵入式神经调控技术,通过在头皮特定部位施加微弱恒定电流调节皮层兴奋性。研究表明t DCS能够调节自发的脑电活动,影响大脑认知等功能。目前采用t DCS对大脑运动区实施干预,已成为增强运动能力的新兴手段。运动想象(MI)是对运动进行的心理预演,不伴随实际运动动作。研究表明运动想象与实际运动在皮层水平上具有一定程度上相似的神经特征,目前运动想象逐渐应用于提升运动功能
【基金项目】
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国家自然科学基金面上项目(No.51877068)
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经颅直流电刺激(t DCS)是一种非侵入式神经调控技术,通过在头皮特定部位施加微弱恒定电流调节皮层兴奋性。研究表明t DCS能够调节自发的脑电活动,影响大脑认知等功能。目前采用t DCS对大脑运动区实施干预,已成为增强运动能力的新兴手段。运动想象(MI)是对运动进行的心理预演,不伴随实际运动动作。研究表明运动想象与实际运动在皮层水平上具有一定程度上相似的神经特征,目前运动想象逐渐应用于提升运动功能及运动障碍康复领域。作为促进大脑可塑性的两种手段,t DCS联合运动想象的作用能否优于单一作用效应结论尚未明确。因此本文设计并实施了经颅直流电刺激联合运动想象实验范式,结合脑电复杂度分析与脑网络特性分析,研究了经颅直流电刺激联合运动想象对脑功能的影响,本文主要研究内容如下:1、单独t DCS对脑功能的影响研究:在充分了解t DCS对大脑功能的影响及刺激参数的基础上,设计并实施了t DCS刺激大脑初级运动区的实验范式。对实验所得的EEG数据,首先采用模糊熵分析t DCS刺激前后脑电复杂度变化,同时利用格兰杰因果关系(GC)构建脑网络,并对网络特征参数进行了对比分析。结果表明t DCS可以提高大脑运动功能相关区域脑电复杂度,并激活alpha和beta节律初级运动区脑网络去同步,达到对运动皮层兴奋性的调节作用。2、单独运动想象对脑功能的影响研究:在深入了解运动想象在提升运动功能方面的作用效应后,设计并实施运动想象任务实验范式,要求受试者进行睁眼状态下右手抓取并抬举想象任务。对实验所得的运动想象任务前、中、后状态EEG数据,采用模糊熵和GC算法分析运动想象不同状态脑电复杂度和脑网络的变化特征。结果表明,运动想象任务可使脑电信号的复杂度升高,同时使大脑内部神经活动的同步性降低,从而激活皮层兴奋性。3、t DCS联合运动想象对脑功能的影响研究:依据t DCS作用的后效应特点,设计并实施t DCS联合运动想象实验范式。从脑电复杂度和脑网络构建两个角度,对不同实验状态EEG数据进行对比分析。结果表明,单独t DCS和MI都对大脑初级运动区脑电复杂度和脑网络产生影响,且t DCS联合MI的影响更为显著。
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