运动皮层的时间干扰刺激增强了大鼠的皮层兴奋性

摘要：

时间干扰刺激（Temporal Interference Stimulation, TIS）是一种新型的非侵入性脑刺激技术，它通过两对高频刺激电流的差频效应，能够选择性地作用于大脑深部的特定区域。

本研究旨在探讨不同差频下的 TIS 对大鼠运动皮层兴奋性的神经调控作用。实验中，大鼠被随机分为四组，分别接受 α 波段（10 Hz）、β 波段（20 Hz）、γ 波段（70 Hz）或假刺激（sham）的 TIS，刺激目标为运动皮层，持续 20 分钟（麻醉状态下）。研究通过运动诱发电位（MEPs）、输入-输出曲线（I/O curves）以及长间隔皮层内抑制（LICI）来评估 TIS 前后皮层的兴奋性与抑制性。此外，免疫组织化学检测了神经标志物 c-Fos 和谷氨酸脱羧酶（GAD-65），以验证 TIS 的靶向神经激活效果；同时检测了星形胶质细胞标志物 GFAP，以评估 TIS 相关的星形胶质反应。

结果显示，与假刺激相比，α 波段和 γ 波段 TIS 显著增强了 MEP 幅度；I/O 曲线分析表明，两者均显著提升了刺激后的曲线下面积（AUC）。值得注意的是，只有 γ 波段 TIS 能够显著减弱皮层内抑制（LICI 比值增加）。免疫组化结果显示，TIS 刺激后运动皮层 c-Fos 阳性细胞数目增加了 35%，而 GAD-65 阳性细胞及 GFAP 表达未见显著变化。综上，一次 α 或 γ 波段 TIS 可有效调节运动皮层兴奋性，显示其在靶向神经调控应用中的潜力。

关键词：时间干扰刺激；神经调控；皮层兴奋性；皮层内抑制；运动诱发电位