侧前额叶皮质联合经颅磁刺激与脑电图的研究

这种方法可以通过确定可能作为治疗干预反应预测因子的神经生理学信号来帮助回答神经病学、临床神经生理学和精神病学领域的关键问题。如果执行得当，该技术可以可靠且可重复地监测由于这些治疗干预引起的皮质兴奋性的变化。演示该程序的是我们实验室的研究分析师 Stacey Shim。

首先，首先选择一个适合参与者头部的帽子。将 Cz 电极放在连接 nasian 和 inian 的线之间的中间顶点处。确保所有电极都紧密接触头皮并正常工作。

接下来，调整注射器的钝头并填充导电凝胶。将尖端放入电极孔内，然后轻轻按压柱塞，直到皮肤上有一些糊状物。然后，用钝头擦洗头皮，确保糊状物不会从顶部溢出，以免桥接。

首先准备接地电极和参比电极。检查所有电极的阻抗是否低于 5 kΩ。电极制备决定了记录的大脑信号的质量，并最大限度地减少了对信号处理方法的需求，这些方法可以消除对其研究至关重要的噪声和大脑信号。

现在将两个直径约为 30 毫米的一次性 EMG 圆盘电极放在右拇短展肌 （APB） 上，以进行腹部肌腱蒙太奇。还要根据制造商的指南放置接地电极。将电极连接到 EMG 放大器。

首先将 T1 加权 MRI 加载到导航系统中，然后选择要配准的基点。使用背外侧前额叶皮层的 MNI 或 Talairach 坐标。然后将头部跟踪器放置在刺激过程中不会移动的位置，并让 TMS 线圈自由移动。

接下来让参与者插入耳塞，然后将参与者的头部对准 3D MRI 模型。为此，请用数字化笔触摸参与者的头部，以 MRI 中选择的基本点。现在通过将数字化笔放在参与者的头上并检查计算机上的表示来验证注册。

如果需要，通过将跟踪器连接到线圈来校准 TMS 线圈。然后在线圈下方放置聚氨酯海绵，以尽量减少 TMS 脉冲期间线圈对电极的振动。将线圈放在校准块上，以便从相机可以看到所有跟踪器。

然后按下电脑屏幕上的校准按钮，将线圈保持在校准位置五秒钟。此时，指导参与者休息并保持舒适的背部、手和腿。然后要找到热点，首先将运动旋钮作为 APB 和初级运动皮层皮层表征的初始标志，然后移动线圈直到有相应的肌肉运动。

使用 TMS 强度，在 APB 上引起电机诱发阈值或 MEP 约为 500 微伏。通过更改线圈的角度和倾斜度来优化线圈方向，以在热点上引起最大的响应。将此线圈定位保存在神经导航软件中，并以 2-3% 的步长降低输出强度，然后给予 10 个脉冲，如果 10 个 MEP 响应中超过 5 个超过 50 微伏，则继续降低强度。

当 10 个反应中不到 5 个被诱发时，开始以 1-2% 的步长增加强度运动阈值表示为产生大于 50 微伏的 MEP 的强度，10 次中有 5 次。运动阈值的刺激间隔 ISI 应超过 1 秒，通常为 3 到 5 秒。接下来，从运动阈值的 120% 开始调整强度，以在 500 至 1500 微伏的初级运动皮层上产生 MEP。

使用此输出记录 10 个脉冲，以 1-2% 的步长增加或减少强度，直到达到平均 1 微伏。线圈强度的调整对于靶向所研究的神经元群至关重要，而且对于信号的质量也至关重要。此时，将线圈放在背外侧前额叶皮层上并刺激几次。

如果生成明显的伪影，请通过将线圈稍微远离此位置来微调线圈放置。现在数字化 EEG 电极，以便将它们的位置记录到大脑解剖结构中。然后，如果需要，将耳塞更换为气动音频耳塞，以播放白噪声音频屏蔽。

并在它们上面添加耳机以保护听力。此时，将线圈安装在线圈支架上，并确保线圈不会移动或压迫其下方的电极。最后，以随机顺序为每个参与者运行实验，包括用于短皮层内抑制、皮层内促进和长皮层内抑制的单脉冲 TMS 以及双脉冲 TMS。

该图显示了刺激后来自背外侧前额叶皮层感兴趣电极的 TMS 诱发的脑电图反应的总平均值。这包括单脉冲 TMS、短皮质内抑制、皮质内易化和长皮质内抑制。在这里，我们看到每个刺激条件下所有电极的地形图 N100 诱发电位值。

在尝试此程序时，重要的是要准确准备电极，选择正确的刺激目标，并正确调整刺激强度和线圈方向。开发后，这项技术为神经科学、神经学、临床神经生理学和精神病学领域的研究人员铺平了道路，为健康志愿者和患者探索各种大脑状态下的皮质皮质兴奋性和连接性。