Transcranial ultrasound stimulation of the human motor cortex.
Transcranial ultrasound stimulation of the human motor cortex.
复制标题
经颅超声刺激人类运动皮层。
DOI：
10.1016/j.isci.2021.103429
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发表时间：
2021-12-17
期刊：
影响因子：
5.8
通讯作者：
Sun J
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Zhang Y;Ren L;Liu K;Tong S;Yuan TF;Sun J
自关于啮齿动物大脑的长期突触可塑性的报告发表以来，已经过去了40年。经颅超声刺激（TUS）与电刺激或磁刺激相比，在空间分辨率和穿透深度方面具有优势。重复性经颅超声刺激（rTUS）能够诱导动物大脑皮质兴奋性改变，并且观察到了持续的后效应。然而，rTUS对人类突触可塑性的影响仍未阐明。在当前的研究中，我们对24名男性健康参与者应用了一种15分钟的rTUS方案来刺激左侧初级运动皮质（l - M1）。采用单脉冲经颅磁刺激诱发的运动诱发电位和停止信号任务来测量rTUS的后效应。在此，我们报告使用rTUS对人类运动皮质进行调节可能会对运动皮质兴奋性以及运动行为产生持久且具有统计学意义的影响，且未观察到有害的副作用。这些发现表明rTUS在皮质可塑性调节以及对冲动相关障碍的临床干预方面具有相当大的潜力。
rTUS诱导运动皮质兴奋性改变持续30分钟
对左侧M1进行15分钟的rTUS可改善抑制控制功能
rTUS在皮质可塑性调节方面具有相当大的潜力
生物科学；神经科学；神经科学技术
It has been 40 years since the report of long-term synaptic plasticity on the rodent brain. Transcranial ultrasound stimulation (TUS) shows advantages in spatial resolution and penetration depth when compared with electrical or magnetic stimulation. The repetitive TUS (rTUS) can induce cortical excitability alteration on animals, and persistent aftereffects were observed. However, the effects of rTUS on synaptic plasticity in humans remain unelucidated. In the current study, we applied a 15-min rTUS protocol to stimulate left primary motor cortex (l-M1) in 24 male healthy participants. The single-pulsed transcranial magnetic stimulation-evoked motor evoked potential and Stop-signal task was applied to measure the rTUS aftereffects. Here, we report that conditioning the human motor cortex using rTUS may produce long-lasting and statistically significant effects on motor cortex excitability as well as motor behavior, without harmful side effects observed. These findings suggest a considerable potential of rTUS in cortical plasticity modulation and clinical intervention for impulsivity-related disorders. rTUS induces motor cortex excitability alteration lasting for 30 min A 15-min rTUS over left M1 improves inhibitory control function rTUS has considerable potential in cortical plasticity modulation Biological sciences; Neuroscience; Techniques in neuroscience
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