基于个体化β频段匹配的经颅交流电刺激增强感觉运动皮层本体感觉诱发的β反弹

本研究针对脑卒中康复中神经振荡调控的临床需求，创新性地采用个体化β频段匹配的经颅交流电刺激(tACS)技术，发现该干预能显著增强健康成人感觉运动皮层中本体感觉诱发的β反弹强度。通过EEG记录和时频分析证实，频率匹配的tACS可特异性调节皮层兴奋性，为开发基于神经振荡精准调控的康复策略提供了重要理论依据。

　　

在神经康复领域，如何精准调控大脑皮层振荡活动一直是重大科学难题。β频段(13-30 Hz)的神经振荡与感觉运动整合密切相关，其事件相关同步化现象——β反弹(beta rebound)被认为是反映皮层抑制状态的重要生物标志物。临床研究发现，脑卒中患者受损半球β反弹强度与运动功能恢复呈正相关，这为神经调控技术提供了潜在干预靶点。然而，传统固定频率的经颅交流电刺激(tACS)存在个体响应差异大、作用机制不明确等问题，严重制约了其在康复医学中的应用。

日本札幌医科大学的研究团队在《Neuroscience Research》发表创新成果，首次证实个体化β频段匹配的tACS可特异性增强感觉运动皮层中本体感觉诱发的β反弹。研究采用随机交叉设计，通过EEG记录14名健康成人被动手指运动诱发的β振荡，确定个体峰值频率后实施15分钟个性化tACS(1 mA，电极置于C3-眶额)。关键技术包括：Morlet小波时频分析确定个体β频段、时间谱演化(TSE)方法量化β反弹强度、Welch功率谱评估基线振荡变化。

研究结果

1. β反弹强度增强效应：时频分析显示，10/14受试者在频率匹配的主动tACS后β反弹显著增强，而假刺激组无此效应。双向方差分析揭示条件×时间交互作用显著(F_(1,13)
   =20.01，η²
   =0.61)。

2. 神经振荡特征变化：功率谱分析发现主动tACS后静息态β频段功率较基线显著提升(p<0.01)，提示tACS可能通过增强基线振荡产生后续效应。

3. 频率匹配的关键作用：个体数据显示，当tACS频率(如25 Hz)与实时β峰值频率(如19-21 Hz)偏差较大时，调控效果减弱，证实频率匹配是产生效应的必要条件。

讨论与意义
该研究创新性地建立了"个体化频率匹配-tACS-β反弹增强"的神经调控范式。从机制看，β反弹增强可能反映tACS通过共振效应调节了GABA能抑制环路，这与既往发现β振荡与GABA浓度相关的研究相符。方法学上，采用3 Hz窄带TSE分析克服了传统宽频带方法的局限性。

研究为脑卒中康复提供了新思路：通过实时EEG指导的个体化tACS，可能纠正卒中后异常的β振荡模式。但需注意，受试者间β频率存在日间变异(如参与者7的25 Hz刺激与19-21 Hz实测频率偏差)，提示未来需开发实时频率追踪技术。此外，M1-眶额电极布局引起的视觉幻视(phosphene)问题也需优化刺激方案解决。

这项基础研究为开发基于神经振荡精准调控的康复策略奠定了重要基石，后续研究将验证该范式在卒中患者中的临床转化价值。通过将tACS频率与个体动态变化的β特征实时匹配，有望开创神经康复领域"量体裁衣"式的精准干预新模式。