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听觉神经通路在磁声耦合刺激调控运动皮层中的作用 被引量：3
1
作者 周晓青 刘睿旭 +3 位作者 谭如欣 王会琴 殷涛 刘志朋 《中国生物医学工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第2期188-194,共7页
经颅磁声耦合刺激(TMAS)技术可以无创地实现包括深部脑区在内的全脑区毫米量级的精准电刺激。现有的实验研究结果已初步证实,TMAS是同时包含耦合电场与声场的复合物理刺激。最新的研究结果表明,听觉神经通路是聚焦超声调节皮层神经活动... 经颅磁声耦合刺激(TMAS)技术可以无创地实现包括深部脑区在内的全脑区毫米量级的精准电刺激。现有的实验研究结果已初步证实,TMAS是同时包含耦合电场与声场的复合物理刺激。最新的研究结果表明,听觉神经通路是聚焦超声调节皮层神经活动的必要条件。首次采用听觉通路被破坏的耳聋模型小鼠进行在体TMAS及TUS的对比刺激,分析听觉神经通路在TMAS神经调控中的作用。在造模后的不同时间点,采集耳聋组小鼠(n=6)与对照组正常小鼠(n=6)在TUS与TMAS作用下诱发的肌电信号(EMG),并记录运动反馈,对比分析两种刺激对耳聋小鼠与正常小鼠运动皮层的不同调控效果。结果显示,造模后1、12、24、48 h,耳聋小鼠在TMAS与TUS下的运动反馈均逐渐消失,EMG成功率均下降至3.33%;相同时间点的正常小鼠在两种刺激下均能产生运动反馈和EMG,且TUS与TMAS组的EMG成功率无统计学差异(P=0.296),但其TMAS组的EMG均方根幅值大于TUS组,具有统计学差异(P=0.0011)。结果表明,无论TMAS与TUS,其刺激效果均严重依赖于听觉神经通路的完整性。通过耳聋组与正常组TUS与TMAS刺激结果的对比,验证在对运动皮层刺激时,听觉神经通路的存在是聚焦超声场进行调控的必要条件;而TMAS的刺激效果主要依赖于超声场的调控作用,听觉神经通路对TMAS的调控效果同样具有决定性影响。进而说明,在运动皮层刺激时,TMAS中的耦合电场可提高超声场的调控作用。 展开更多
关键词 经颅磁声耦合刺激 听觉神经通路 超声刺激 耳聋模型鼠 运动皮层
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异氟烷麻醉对小鼠自发肌电及TUS/TMAS诱发肌电的影响
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作者 王茹茹 周晓青 +4 位作者 赵渝卉 刘煦 刘志朋 王欣 殷涛 《中国生物医学工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期10-17,共8页
经颅超声刺激(TUS)和经颅磁声耦合刺激(TMAS)调控运动皮层效果明显,但受限于清醒状态动物难以束缚,已有研究大多在麻醉状态下进行,对麻醉减弱调控效果的分析集中于中枢神经系统。本研究记录了异氟烷麻醉下24只小鼠的肢体自发肌电和TUS/T... 经颅超声刺激(TUS)和经颅磁声耦合刺激(TMAS)调控运动皮层效果明显,但受限于清醒状态动物难以束缚,已有研究大多在麻醉状态下进行,对麻醉减弱调控效果的分析集中于中枢神经系统。本研究记录了异氟烷麻醉下24只小鼠的肢体自发肌电和TUS/TMAS诱发肌电,定量分析了麻醉对自发肌电和诱发肌电发放率、潜伏期、时长和幅值的影响。结果显示,随着异氟烷输出浓度从0.40%增加至0.75%,每周期内小鼠自发肌电频次减少约50%,肌电发放时长变短,呈抑制状态;TUS/TMAS诱发肌电的成功率分别降低约50%和70%、潜伏期均延长约0.1 s、时长分别缩短约0.3和0.5 s,表明TUS/TMAS对运动皮层的调控效果随麻醉程度的加深而减弱。肢体自发和诱发肌电在发放率和时长上存在关联性特征,提示麻醉状态下小鼠自发肌电抑制状态可能是刺激效果减弱的影响因素之一。 展开更多
关键词 经颅超声刺激(TUS) 经颅磁声耦合刺激(tmas) 肌电 麻醉
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基于多物理场复合的新型无创脑深部精准刺激方法探究
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作者 祝凯 周晓青 +3 位作者 马任 刘煦 殷涛 刘志朋 《中国生物医学工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期327-337,共11页
现有的无创电磁刺激技术,以临床应用最广的经颅磁刺激(TMS)为代表,尚无法突破聚焦性和刺激深度的技术瓶颈,实现对深部功能核团的直接精准刺激。本研究基于磁声耦合理论,结合TMS技术中的交变磁场,提出一种新的基于多物理场复合的无创脑... 现有的无创电磁刺激技术,以临床应用最广的经颅磁刺激(TMS)为代表,尚无法突破聚焦性和刺激深度的技术瓶颈,实现对深部功能核团的直接精准刺激。本研究基于磁声耦合理论,结合TMS技术中的交变磁场,提出一种新的基于多物理场复合的无创脑深部精准刺激方法(MI-TMAS),以期实现对脑深部的直接精准聚焦刺激。基于磁声耦合理论和磁感应理论对MI-TMAS中的刺激物理场进行仿真研究,并搭建了MI-TMAS系统及多物理场测试平台,对刺激物理场分布并进行实测。结合仿真和实测结果,对MI-TMAS复合刺激电场的聚焦性和电场强度进行探究。结果显示,该方法能够在脑深部靶区产生聚焦声场、磁声耦合电场、磁感应电场等3个复合刺激物理场,可以在刺激深度50 mm处形成聚焦尺寸约6.2 mm(-3 dB)的复合刺激电场,其在脑深部电场的聚焦性明显优于TMS,且刺激电场强度大于稳恒磁场下的TMAS。本研究为MI-TMAS方法应用于在体神经调控提供了理论以及技术基础。 展开更多
关键词 磁声耦合效应 经颅磁刺激 无创神经调控 电场测试
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