单脉冲经颅磁刺激在偏头痛中的皮层机制

DOI: https://doi.org/10.1007/s13311-020-00879-6

摘要总结 枕叶皮层的单脉冲经颅磁刺激（sTMS）是一种有效的偏头痛治疗方法。

sTMS在偏头痛中的作用机制及皮层效应尚未阐明。

然而，sTMS预处理显著影响了皮层扩布性抑制（CSD）波的某些特征，CSD是偏头痛先兆的相关对应物。

4.6 神经调控

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我们在此首次报告，以类似于偏头痛治疗所用的强度施加sTMS时，与在其他神经领域中应用的传统sTMS不同，它并不兴奋皮层神经元，而是降低自发性皮层神经元活动并抑制偏头痛先兆的生物学底物，可能是通过与GABA能回路相互作用来实现的。

延伸信息：单脉冲经颅磁刺激（sTMS）已在临床神经病学中使用数十年。

引言 最近的上市后研究表明，sTMS可能是一种有效且耐受性良好的偏头痛预防治疗选择[485, 486]。

sTMS在偏头痛中如何干扰视觉皮层中的皮层神经元及其他神经元网络尚未被明确界定。

对sTMS治疗的偏头痛患者的临床经验表明，这些患者未报告诱发光幻视，而当sTMS设备置于运动皮层上方时，也未引起任何肌肉反应。

先前的一项研究表明，sTMS可在偏头痛动物模型中阻断机械性和化学性诱导的CSD。

临床上用于偏头痛治疗的sTMS参数对皮层活动的作用此前尚未被研究。

我们旨在使用实际的偏头痛治疗配置来研究sTMS的皮层效应。

方法 在皮层窗口尾侧施加sTMS脉冲（约1.1 T）之前，从视觉皮层记录5分钟的GCaMP信号基线。

通过皮层窗口记录15分钟的基线GCaMP信号活动，然后在视觉皮层上施加两次1.1 T的sTMS脉冲。

为评估sTMS对持续皮层活动的作用，从视觉皮层神经元记录至少20分钟稳定的自发性活动基线。

在存在毕库库林（bicuculline）或沙氯芬（saclofen）的情况下记录l-谷氨酸诱发的活动稳定基线（至少5分钟），并随机给药，然后在视觉皮层上施加两次sTMS脉冲（1.1 T或0 T）。

60分钟后，在视觉皮层上方施加两次sTMS脉冲（约1.1 T），并每30分钟尝试使用相同基线刺激参数诱导CSD，直到sTMS刺激后2小时。

结果 为评估偏头痛治疗中使用的sTMS参数（约1.1 T）是否确实急性兴奋皮层神经元，在Snap25-2A-GCaMP6s-D小鼠的视觉皮层上方施加1.1 T（600 V）的sTMS，同时记录GCaMP荧光。

为评估活性sTMS刺激治疗后sTMS对已启动的CSD的潜在作用，在Snap25-2A-GCaMP6s-D小鼠中记录GCaMP荧光。

仅选择在基线条件下表现出稳定自发性活动的神经元进行两次连续sTMS脉冲治疗。

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4 治疗

在假刺激组（2 T × 0 T）和sTMS治疗组（2 T × 1.1 T）中，分别记录了57个（25只动物）和54个（20只动物）对l-谷氨酸微电泳有反应的皮层神经元。

在其余动物中，sTMS后2小时，增加皮层刺激参数直到诱发出CSD波（中位数2400；四分位距1400–3200）。

讨论 这些机制也解释了我们的发现，即sTMS提高了皮层扩布性抑制（CSD）的诱导阈值，CSD是被广泛接受的偏头痛先兆动物模型，因为sTMS在存在GABA拮抗剂时对该模型没有影响。

我们研究中发现的sTMS诱导的自发性和谷氨酸能皮层活动降低可能解释了sTMS阻断CSD的作用[487]。

使用不同的刺激范式和更大的线圈，Murphy等人[488]提出sTMS激活上层皮层的抑制性GABA纤维，进而抑制第V层树突状锥体神经元的活动。通过阻断GABAB受体，他们能够阻止sTMS对体感皮层的抑制效应。

本研究的结果证明了与偏头痛治疗有效参数相当的sTMS具有急性皮层抑制作用。

致谢 本摘要基于以下作者的工作由机器生成：Lloyd, Joseph O.; Chisholm, Kim I.; Oehle, Beatrice; Jones, Martyn G.; Okine, Bright N.; AL-Kaisy, Adnan; Lambru, Giorgio; McMahon, Stephen B.; Andreou, Anna P. 2020年发表于Neurotherapeutics。

左侧前额叶经颅磁刺激在发作性偏头痛预防中的作用