非侵入性脑刺激作为映射和调控海马-皮层回路的因果工具Frontiers | Non-invasive brain stimulation as a causal tool to map and modulate hippocampal–cortical circuits

环球医讯 / 认知障碍来源:www.frontiersin.org瑞士 - 英语2026-05-10 12:53:12 - 阅读时长3分钟 - 1352字
本研究专题探讨非侵入性脑刺激技术(特别是经颅磁刺激)作为因果工具在海马-皮层回路研究中的创新应用,重点分析如何通过刺激与海马功能连接的皮层节点(如前额叶、顶叶、颞叶及小脑)来调控分布式记忆网络活动,深入研究记忆编码、巩固和提取过程的神经机制,解决刺激参数与网络响应关系、时间因素与记忆阶段交互作用等关键科学问题,为阿尔茨海默病、重度抑郁症等海马-皮层功能障碍相关疾病开发网络靶向的个性化干预策略,推动认知神经科学、系统神经科学与临床医学的深度融合,促进从基础研究到临床转化的完整路径发展。
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非侵入性脑刺激作为映射和调控海马-皮层回路的因果工具

关于本研究专题

背景

近期研究表明,非侵入性脑刺激(NIBS)特别是经颅磁刺激(TMS)能够调控核心记忆过程,包括在情景记忆、空间记忆、联想记忆和工作记忆等不同领域的编码、巩固和提取过程。

关键发现表明,对与海马功能连接的皮层节点(如前额叶、顶叶和颞叶区域,以及近期发现的小脑)进行刺激,可以影响分布式记忆网络内的活动。这些发现为通过海马-皮层回路的因果操控来探究海马依赖性过程开辟了新的研究机会。

在此背景下,TMS结合互补的NIBS技术(如经颅电刺激(tES)和经颅聚焦超声(tFUS))正日益凸显其作为因果系统神经科学工具的价值,而非主要作为神经调节干预手段,用于绘制支持海马依赖性过程的神经架构图谱。

通过短暂干扰这些网络(海马-皮层)中的特定节点,NIBS使研究人员能够直接测试分布式回路如何支持记忆形成、巩固和提取过程,为人与动物模型之间架起实验桥梁。

然而,关键的机制问题仍然存在:刺激参数如何塑造网络响应、时间因素如何与不同记忆阶段相互作用,以及干扰如何在海马-皮层系统中传播。解决这些问题对于确立NIBS作为精确映射记忆回路的工具并解释其行为效应至关重要。

本研究专题汇集了使用TMS作为主要焦点工具,同时结合tES和tFUS的研究成果,旨在映射和建模学习与记忆中的海马-皮层回路,并评估这些机制见解如何转化为针对海马-皮层功能障碍为核心特征的疾病的个性化网络靶向干预。

我们欢迎涉及人类和动物研究的投稿,包括但不限于以下方向:

  • 使用TMS和其他NIBS方法对海马-皮层回路进行因果映射
  • 针对海马连接皮层区域的网络靶向刺激:记忆处理的回路特异性效应
  • 利用时间特异性NIBS干扰对编码、巩固和提取进行因果探究
  • 时间依赖性刺激效应:区分记忆形成和巩固的阶段特异性机制
  • NIBS诱导的海马-皮层连接性调节及其与情景记忆、空间记忆、联想记忆和工作记忆的关联
  • 记忆回路中的刺激驱动可塑性:网络重组机制及其行为后果
  • 多模态NIBS方法:整合神经影像学、电生理学和行为学研究
  • 使用NIBS对记忆障碍进行因果探究:神经或精神疾病中的回路级破坏
  • 小脑刺激(rTMS, tcDCS)作为调节皮层-海马活动和记忆的途径:将网络扩展至DLPFC、PPC和MPFC之外
  • 针对主观认知衰退、轻度认知障碍(MCI)和阿尔茨海默病中海马依赖性记忆的网络靶向刺激:从机制到个性化干预
  • 失眠中睡眠依赖性海马记忆巩固的刺激:优化靶向、时机和方案
  • 重度抑郁症中针对前部(在啮齿类动物中为腹侧)海马的刺激:对情感偏向记忆、情境编码和情绪调节的影响
  • 精神病和临床高风险状态中海马过度活跃的刺激:对模式分离、情景记忆和转化应用前景的影响
  • 深部靶向技术(如tFUS)作为TMS基础网络方法的补充,用于直接海马刺激:方法学进展与收敛验证

通过整合认知神经科学、系统神经科学和临床神经科学,本研究专题旨在深化理解NIBS(以TMS为主要因果探针)如何既能探测又能调节学习与记忆的潜在机制,并为海马-皮层功能障碍相关疾病的个性化、网络靶向应用指明发展方向。

关键词

海马、记忆、学习、TMS、海马形成、神经可塑性、功能性、tFUS、tES、神经调节、海马-皮层回路、小脑刺激、rTMS、tcDCS、神经系统疾病、精神疾病

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