刺激越多效果越好？无创神经调控技术（rTMS）缓解疼痛
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关键词：神经调控、rTMS、无创
重复性经颅磁刺激（rTMS）作用于初级运动皮层（M1）已被专家共识（2014，2020）证明能有效缓解慢性神经病理性疼痛。但是，当前rTMS临床镇痛存在的主要问题包括响应率低和效应不够持久。因此，优化rTMS刺激方案是一个急需解决的问题。其中，探索最佳的脉冲数量和刺激频率是最直接、最直观的优化方案之一。当前研究中刺激频率多为10 Hz，但单次脉冲数量从800次到3000次不等。其中，欧洲神经病学学会（EAN）建议单试次1000次脉冲以上，并且增加脉冲数量可能效果越好。
目的与方法：
本研究直接比较单试次10 Hz-1500次，10 Hz-3000次，以及20 Hz-3000次运动皮层刺激的镇痛作用和神经可塑性变化。29名健康受试者在三个不同时间点（间隔 > 72 小时）分别接受其中一种刺激方案。研究者分别在刺激前后观测疼痛阈限并使用同步TMS-EMG记录运动诱发电位（MEP）和长时程皮质内抑制（LICI）（图1 a-c）。
图1：研究方法与结果
结果与讨论：
以10 Hz频率释放1500个脉冲能显著增加疼痛阈限（图1 d），但并不能显著改变皮层脊髓通路的神经可塑性（图1 e-f）。令人惊讶的是，增加脉冲数量或刺激频率并不能增强rTMS的镇痛效果或者神经可塑性。相反，3000次脉冲抵消了10 Hz-1500个脉冲产生的镇痛作用。与此同时，以10 Hz释放1500次和3000次脉冲诱发的神经可塑性具有显著相关，但与20 Hz刺激无关。
结论与局限：
增加rTMS脉冲数量或频率并不能增强运动皮层rTMS的镇痛效应。以10 Hz频率释放1500-2000次脉冲可能产生最佳的镇痛作用。同时，运动皮层rTMS的镇痛作用可能与皮层脊髓通路的兴奋性和GABAB 介导的皮质内抑制作用没有直接相关。除此之外，rTMS诱发的神经可塑性在高频刺激间可能无法简单推广。本研究的局限在于没有在慢性神经病理性疼痛患者中验证这些结果。
作者简介：
车先伟博士为该研究的第一和通讯作者。车先伟于2019年获澳大利亚莫纳什大学神经科学博士学位（导师：Paul Fitzgerald）。现任杭州师范大学副研究员，杭州市第二人民医院双聘研究员。主要研究方向为应用经颅磁刺激（TMS）缓解慢性疼痛以及使用同步TMS-EEG, TMS-EMG和EEG技术探索慢性疼痛的神经可塑性变化。主持国家自然科学基金项目一项，并同时以第一和通讯作者在Journal of Pain, Brain Stimulation, Neuroscience & Biobehavioral Reviews,以及NeuroImage发表文章多篇。目前担任Brain Stimulation, NeuroImage等杂志审稿人及《国际脑科学前言杂志》编委。
如何引用该文章：
*Che, X., Fitzgibbon B., Ye, Y., Wang J., Luo, H., Fitzgerald, P., &, Cash, R. Characterising the Optimal Pulse Number and Frequency for Inducing Analgesic Effects with Motor Cortex rTMS. Brain Stimulation, 2021. https://doi.org/10.1016/j.brs.2021.06.015
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