对复发缓解型多发性硬化症中语境相关的同侧前运动-运动皮层连接进行调制的有关探讨

1. 研究背景

通过记录运动诱发电位（MEP）可以量化TMS刺激引起的皮质类固醇运动兴奋性的变化，该手段已被广泛用于多发性硬化症相关研究中。本研究通过施加双位点TMS刺激，旨在验证复发缓解型多发性硬化症患者的同侧前运动-运动皮层连接是否发生了改变，该连接是否和中枢性疲劳有关。

2. 研究方法

2.1 被试

研究共有24名有效被试，其中复发缓解型多发性硬化症患者12名（平均年龄39岁，女性6人），健康被试12名（平均年龄35岁，女性7人）。

2.2 实验任务

在Pinch/NoPinch任务中，当被试看到绿色圆形刺激时，需要对握力装置施加捏力；当被试看到红色圆形刺激时，不需要给予捏力。

图1. 实验流程及装置说明

在正式实验开始前，通过预实验测量每名被试的反应时：截至到当被试的捏力值增加到超过基线捏力值10%时。基于每名被试的平均反应时，在其之前125、100或75ms时给予TMS刺激。

记录反应时内右侧第一骨间背侧肌的MEP，作为后续分析的因变量。通过Fatigue Scale for Motor and Cognitive Functions (FSMS)量表评估中枢性疲劳的程度。

2.3 刺激参数

通过两个连接到PowerMAG Research 100 刺激器(Mag&More GmbH, Munich, Germany) 的迷你线圈给予TMS刺激。调整在运动皮层（M1）处给予的脉冲强度至可以产生0.5mV的MEP，在前运动皮层（PMd）处的刺激强度为90%RMT。M1的刺激部位为右侧第一骨间背侧肌的功能热点区垂直上方45°的位置，刺激PMd的线圈与M1相连。在一半的试次中，只对M1进行刺激，在剩下的试次中同时对两个位置进行刺激。TMS刺激分成3种刺激时间×2种试次类型（Pinch/NoPinch），共6种条件。

3. 研究结果

在实验前测得的静息态MEP为0.5mV，不管哪种类型的试次，施加单脉冲TMS时反应时期间的平均MEP振幅都要大于静息态。在Pinch试次中，任务相关的皮质脊髓兴奋度在反应时间末尾阶段增加，而在NoPinch试次中减少。这种MEP振幅变化的模式在患者和对照组中相似。

图2. 单脉冲TMS刺激在Pinch/NoPinch试次中引起的MEP的变化

在两组中，施加双位点TMS刺激时反应时期间，同侧皮质脊髓兴奋度无显著变化。

图3. 双位点TMS刺激在Pinch/NoPinch试次中引起的MEP的变化

对于复发缓解型多发性硬化症患者来说，在NoPinch试次中，PMD-M1功能连接的抑制程度与中枢性疲劳程度成正比。

图4. PMD-M1功能连接与FSMC量表得分之间的相关

4. 结论

本研究的结果表明，复发缓解型多发性硬化症患者中皮质脊髓兴奋性的动态调节功能和同侧PMD-M1功能连接得以保留。此外，在提示运动抑制任务中，多发性硬化症相关的疲劳得分与前运动-运动皮层功能连接的减弱呈正相关。特定时间内语境相关的同侧前运动-运动皮层连接调制有望成为多发性硬化症相关疲劳的一个重要神经生理指标。

5. 文献名称及DOI号

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