阻止某种不太理想的行为或者抑制某种侵入性的想法是人类决策能力的组成部分之一，但这种能力在不同的精神疾病（如药物成瘾、饮食失调、强迫症等）中通常会受到损害，即所谓的反应抑制障碍，也是认知障碍的一种表现形式。

通过皮质成对关联刺激（cPAS，经颅磁刺激的一种形式），可以诱导皮质突触的可塑性，从而改善这类精神疾病患者的认知能力。已有研究表明cPAS影响皮质-皮质和皮质-皮质下神经网络的连接，而这与cPAS可改善精神病患者的认知能力高度相关。

本文将以皮质-皮质和皮质-皮质下网络为目标，探讨不同的cPAS方案对这种反应抑制障碍的影响。

 01  实验方法

实验方案：

25名健康志愿者随机接受4次cPAS刺激，时间间隔为1周，随机顺序为：右侧额叶皮质（IFC）刺激先于右侧辅助运动前区（pre-SMA）刺激10或4ms；pre-SMA刺激先于IFC刺激10或4ms（如下图）。

受试者分别在基线和每个cPAS刺激时段之后接受停止信号任务（SST）和金钱选择问卷（MCQ）来测试反应抑制和延迟折扣（delay discounting）。实验设计图如下：

（C：受试者顺序随机的接受以上4种PAS刺激；D：受试者接受测试流程图）

TMS刺激方案：

每组cPAS实验包含100对0.2 Hz（8.3 min）的刺激，先刺激的是条件刺激（CS），后刺激的是实验刺激（TS），无论CS还是TS，刺激强度均是120%RMT。

注：由于已有研究发现，年龄对PAS的可塑性效应和反应抑制效应有影响，所以为了进一步说明这些发现和年龄的影响，该实验还进行了独立的t检验，比较低年龄组和高年龄组不同实验条件下PAS前后停止信号反应时间（SSRT）的差异。

 02  实验结果

①cPAS对停止信号任务反应时间（SSRT）的影响

研究发现IFC+4（CS刺激右侧IFC，间隔4ms后TS刺激右侧pre-SMA）和pre-SMA+10（CS刺激右侧pre-SMA，间隔10ms后TS刺激右侧IFC）的刺激效果不同。在IFC+4的刺激条件下，年轻人表现为停止信号反应时间（SSRT）受损；在pre-SMA+10的刺激条件下，老年人表现为SSRT增强（如下图）。

（cPAS对停止信号反应时间的影响）

②年龄与cPAS效应的相关性

在IFC+4和pre-SMA+10的刺激条件下，年龄与cPAS效应也存在显著相关性（如下图）。

（相关性显示停止信号反应时间(SSRT实验条件-基线)与年龄的关系）

 03  结论

该实验首次研究了cPAS是否能够调节抑制性认知网络和行为，通过改变cPAS刺激时的间隔时间来探索与抑制有关的特定皮质-皮质和皮质-皮质下连接。结果发现cPAS条件对反应性抑制（SSRT）有显著影响，但最重要的是，这种影响随年龄的变化而变化。

具体来说，在cPAS方案中，pre-SMA脉冲先于IFC脉冲10 ms（pre-SMA+10），年轻个体表现出更大的抑制能力损伤。相比之下，当右侧IFC脉冲先于pre-SMA脉冲4 ms（IFC+4）时，老年个体的抑制能力有所改善。

文章来源：

Sina Kohl, PhD. Cortical paired associative stimulation influences response inhibition: cortico-cortical and cortico-subcortical networks. 2018 (Manuscript).

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