TMS 皮层脊髓反应的脑状态分辨一致性

背景：经颅磁刺激（TMS）作用于初级运动皮层（M1）所诱发的运动诱发电位（MEP）反应的一个重要特征是其显著的试次间变异性。TMS 实施时的持续脑活动，如感觉运动 mu 节律的功率和相位，会影响 MEP 波幅。目前尚不清楚这些内源性脑状态在多大程度上也塑造了 MEP 波幅在试次间的一致性。目的：我们研究了 MEP 波幅的试次间变异性与刺激前 mu 动力学的关系。方法：29 名健康参与者在同步脑电图（EEG）记录期间，于左侧 M1 接受 1200 个单次 TMS 脉冲；其中 10 名参与者完成了两次会话以评估会话间可重复性。根据刺激前 mu 功率、相位以及半球间 M1-M1 功能连接对试次进行分层。脑状态分辨的 MEP 变异性通过由相似刺激前 mu 动力学所定义的试次子集内的变异系数（CV）进行量化。结果：以高 mu 功率为特征的试次子集与 MEP 变异性降低相关，表明皮质脊髓输出更为一致。相比之下，mu 相位在组水平上未显著影响 MEP 变异性。mu 功率的组水平效应在探索性重测分析中跨会话可重复，且跨实验站点一致。结论：我们表明 MEP 波幅的试次间一致性反映了感觉运动网络的一种结构化的、脑状态依赖的特征。这些发现有助于我们从机制上理解 TMS 诱发反应的试次间变异性。这可能为未来旨在减少反应变异性和提高神经调控效应一致性的 TMS 方法提供基础。

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