间歇性θ节律经颅磁刺激改善大鼠工作记忆的海马与前额叶跨脑区神经网络效应研究

摘要：

目的 间歇性θ节律刺激(iTBS)作为一种新型的经颅磁刺激模式,已经广泛应用于探索大脑认知功能和神经调控等方面,但其电生理调控机制尚不清晰,探索iTBS对大脑认知功能的影响及其电生理机制,对脑疾病的治疗和磁刺激的临床应用具有重要意义.方法 本文利用iTBS制备磁刺激大鼠模型,采集记录大鼠在执行工作记忆(WM)任务过程中腹侧海马(vHPC)和内侧前额叶皮层(mPFC)的局部场电位(LFPs)信号,应用格兰杰因果网络分析方法,研究了iTBS对大鼠WM过程中vHPC与mPFC跨脑区神经网络协同和信息交互的影响.结果 iTBS增强了大鼠的学习记忆能力,使其完成工作记忆任务所需时长减少(2.67±1.63)d(P＜0.05),iTBS显著改善了大鼠的行为学表现;同时iTBS增强了大鼠在WM期间vHPC与mPFC脑区的自因果网络连接,增加了网络连接强度、连接密度和全局效率(P＜0.05);并且iTBS增强了vHPC与mPFC脑区的跨脑区网络连接,增加了vHPC-mPFC跨脑区的节点度和因果流向(P＜0.05).结论 iTBS磁刺激对大鼠工作记忆行为学及相关脑区神经网络均有显著的积极作用,iTBS可以促进大鼠认知能力,提高大脑神经网络的信息交互和传递效率,iTBS的神经调控机制可能是通过增强大脑vHPC与mPFC之间的网络连接和信息交互来提高工作记忆能力.

关键词：间歇性θ节律刺激、海马-前额叶、工作记忆、脑网络、格兰杰因果

所属期刊栏目：49

分类号：R318;R338(医用一般科学)

资助基金：国家自然科学基金;国家自然科学基金;国家自然科学基金;天津市自然科学基金资助项目

在线出版日期：2022-09-14（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共13页

页码：1573-1585