用TMS-EEG表征皮层扰动-恢复动力学:脑动力学工具箱
Characterising cortical perturbation-recovery dynamics using TMS-EEG: The Brain Dynamic Toolbox
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用Brain Dynamic Metric Toolbox分析TMS-EEG,LICI改变了皮层韧性与时间记忆的扰动后演化。
目的:将计算与实验扰动模型中使用的动力学指标适配到人类经颅磁刺激与脑电图(TMS-EEG),并确定对刺激后延展轨迹的分析是否揭示长间隔皮层内抑制(LICI)下皮层反应的额外特征。方法:对16名健康成人双侧背外侧前额叶皮层的单脉冲与配对脉冲LICI TMS-EEG反应进行再分析。在刺激部位,给予75次单脉冲和75次配对脉冲试验;配对脉冲由间隔100 ms的条件刺激与测试刺激组成。使用开源Brain Dynamic Metric Toolbox分析20个额中央EEG通道在TMS后50-950 ms的反应。扰动整合潜伏期指数(PILI)通过反应能量与恢复情况来表征皮层韧性,自相关函数宽度(ACFW)捕捉时间记忆,李雅普诺夫指数(LE)指示动力学稳定性。线性混合效应模型检验了所测指标的时间、频谱和时频效应。结果:LICI改变了动力学指标的时间演变。PILI在刺激后最早的时间窗内区分了条件,随后趋于一致,而ACFW差异在更广泛的早期区间内持续存在。LE的区分能力较弱且较不一致。频谱效应在ACFW上最为明显,而时频分析揭示了PILI和ACFW在较晚时间出现的频率特异性LICI效应,但LE未见此类效应。结论:刺激后延展轨迹揭示了LICI相关的皮层韧性与时间记忆差异,且具有不同的时间和频谱特征,而对动力学稳定性的影响较不一致。意义:Brain Dynamic Metric Toolbox为量化TMS-EEG中的扰动-恢复动力学提供了可重复的框架,并表明延展的扰动反应包含离散早期反应指标未能捕捉的LICI信息。
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来源:bioRxiv · Neuroscience · biorxiv.org