神经心脏引导下的经颅磁刺激（NCG-TMS）：利用心率检测背外侧前额叶-前扣带皮质亚基因-迷走神经的连通性

1. 研究背景

多项研究表明，刺激扣带皮质前亚基因，以及对背外侧前额叶进行经颅直流电刺激（tDCS）和经颅磁刺激（TMS），均会导致心率降低，进而表明副交感神经激活。同样，刺激迷走神经（VN）会直接激活副交感神经系统。

鉴于许多研究表明背外侧前额叶与扣带皮质前亚基因的连接性在抑郁症中的作用，而先前的研究表明，这些节点的神经调节都可以调节副交感神经活动并导致心率减速，QY球友会提出了一种新的方法来实现背外侧前额叶的个性化定位。这对经颅磁刺激治疗抑郁症非常有用。

2. 研究方法

2.1 被试

10名健康被试（23-61岁，40%男性）在7个目标区域（10-20系统）上随机接受3列10Hz经颅磁刺激。其中一名被试由于一个Z分数的极端值（F4位置在被试间的值大于3个标准差）被排除在组分析之外。

2.2 实验流程

所有被试均接受时间为5秒，强度为10Hz的重复性经颅磁刺激（100%MT）至7个不同位置：左侧（F3/FC3/C3）、右侧（F4/FC4/C4）和中线（Pz），间隔时间为30s，每一个刺激部位以随机的顺序被刺激三次（所有被试的刺激顺序相同）。心电电极附着在两个手腕上，接地电极接到其中一个手腕的腕骨处。

然后将心电图转换为R-R间隔，这个R-R信号的波峰和波谷反映了呼吸诱导的心率调节，通过限制后续分析的R-R值在低谷，有效地消除了呼吸的影响，并最大限度地利用空间来检测心率的衰减。

刺激前波谷标记为T0，刺激期间以及刺激后的前3个波谷被标记为T1、T2、T3。将每个位置的3次试验取平均值并转换为z分数。使用标准差（T0）进行归一化处理，以减少由于个体差异和不同位置的不同时间而导致的TMS效应的差异。然后取T1-T3组的Z分数平均值，在小组层面进行配对样本T检验。

3. 研究结果

图1A: 同时记录心电以及经颅磁刺激脉冲的示例；图1B: ECG转换成R-R间隔的例子，记录呼吸波的波峰和波谷，注意，在(A)中只显示一个TMS周期，而在(B)中显示三个周期；图1C: 平均标准误差(SEM)中的误差条，全组均值z-scores为T1、T2、T3，F3和F4的HR减速最大；图1D: 个体间的变异，每个特定部位HR减速最大的受试者百分比。

F3和F4表达了最大的心率减速，这与研究表明这些是靶向DLPFC的最佳10-20位点一致。在个体水平上，20-40%的受试者在FC3或FC4时表达了最大的心率减速，这表明个体在“最佳刺激部位”方面存在差异

4. 结论

NCG-TMS方法对于定位背外侧前额叶-扣带皮质前亚基因网络的入口是有效的。

5. 文献名称及DOI号

Iseger, T. A., Padberg, F., Kenemans, J. L., Gevirtz, R., & Arns, M. (2017). Neuro-Cardiac-Guided TMS (NCG-TMS): Probing DLPFC-sgACC-vagus nerve connectivity using heart rate–First results. Brain stimulation, 10(5), 1006-1008.

Doi: 10.1016/j.brs.2017.05.002