對復發(fā)緩解型多發(fā)性硬化癥中語境相關的同側前運動-運動皮層連接進行調制的有關探討

1. 研究背景

通過記錄運動誘發(fā)電位（MEP）可以量化TMS刺激引起的皮質類固醇運動興奮性的變化，該手段已被廣泛用于多發(fā)性硬化癥相關研究中。本研究通過施加雙位點TMS刺激，旨在驗證復發(fā)緩解型多發(fā)性硬化癥患者的同側前運動-運動皮層連接是否發(fā)生了改變，該連接是否和中樞性疲勞有關。

2. 研究方法

2.1 被試

研究共有24名有效被試，其中復發(fā)緩解型多發(fā)性硬化癥患者12名（平均年齡39歲，女性6人），健康被試12名（平均年齡35歲，女性7人）。

2.2 實驗任務

在Pinch/NoPinch任務中，當被試看到綠色圓形刺激時，需要對握力裝置施加捏力；當被試看到紅色圓形刺激時，不需要給予捏力。

圖1. 實驗流程及裝置說明

在正式實驗開始前，通過預實驗測量每名被試的反應時：截至到當被試的捏力值增加到超過基線捏力值10%時?；诿棵辉嚨钠骄磻獣r，在其之前125、100或75ms時給予TMS刺激。

記錄反應時內(nèi)右側第一骨間背側肌的MEP，作為后續(xù)分析的因變量。通過Fatigue Scale for Motor and Cognitive Functions (FSMS)量表評估中樞性疲勞的程度。

2.3 刺激參數(shù)

通過兩個連接到PowerMAG Research 100 刺激器(Mag&More GmbH, Munich, Germany) 的迷你線圈給予TMS刺激。調整在運動皮層（M1）處給予的脈沖強度至可以產(chǎn)生0.5mV的MEP，在前運動皮層（PMd）處的刺激強度為90%RMT。M1的刺激部位為右側第一骨間背側肌的功能熱點區(qū)垂直上方45°的位置，刺激PMd的線圈與M1相連。在一半的試次中，只對M1進行刺激，在剩下的試次中同時對兩個位置進行刺激。TMS刺激分成3種刺激時間×2種試次類型（Pinch/NoPinch），共6種條件。

3. 研究結果

在實驗前測得的靜息態(tài)MEP為0.5mV，不管哪種類型的試次，施加單脈沖TMS時反應時期間的平均MEP振幅都要大于靜息態(tài)。在Pinch試次中，任務相關的皮質脊髓興奮度在反應時間末尾階段增加，而在NoPinch試次中減少。這種MEP振幅變化的模式在患者和對照組中相似。

圖2. 單脈沖TMS刺激在Pinch/NoPinch試次中引起的MEP的變化

在兩組中，施加雙位點TMS刺激時反應時期間，同側皮質脊髓興奮度無顯著變化。

圖3. 雙位點TMS刺激在Pinch/NoPinch試次中引起的MEP的變化

對于復發(fā)緩解型多發(fā)性硬化癥患者來說，在NoPinch試次中，PMD-M1功能連接的抑制程度與中樞性疲勞程度成正比。

圖4. PMD-M1功能連接與FSMC量表得分之間的相關

4. 結論

本研究的結果表明，復發(fā)緩解型多發(fā)性硬化癥患者中皮質脊髓興奮性的動態(tài)調節(jié)功能和同側PMD-M1功能連接得以保留。此外，在提示運動抑制任務中，多發(fā)性硬化癥相關的疲勞得分與前運動-運動皮層功能連接的減弱呈正相關。特定時間內(nèi)語境相關的同側前運動-運動皮層連接調制有望成為多發(fā)性硬化癥相關疲勞的一個重要神經(jīng)生理指標。

5. 文獻名稱及DOI號

Ruiu, E., Dubbioso, R., Madsen, K. H., Svolgaard, O., Raffin, E., Andersen, K. W., ... & Siebner, H. R. (2020). Probing Context-Dependent Modulations of Ipsilateral Premotor-Motor Connectivity in Relapsing-Remitting Multiple Sclerosis. Frontiers in Neurology, 11, 193.

Doi: 10.3389/fneur.2020.00193