经颅磁刺激（TMS）的刺激模式相信大家都不陌生，用单脉冲模式测运动阈值，根据运动阈值确定合适的治疗强度，然后用重复脉冲刺激（rTMS）模式实施治疗。但今天，要给大家科普一种具有很大吸引力的成对脉冲刺激模式（paired-pulse TMS，pTMS也称ppTMS）。pTMS是指具有锁时关系的两个TMS脉冲，以特定时间间隔（interstimulus interval，ISI）成对出现，前一个脉冲对后一个脉冲产生影响，对大脑皮层产生不同效应的技术，第一个脉冲为条件刺激（Conditioning TMS，CS），第二个脉冲为实验刺激（Test TMS，TS）。
当两个脉冲成对出现在一个刺激线圈上，称为单拍pTMS，可以探索一个皮层内的抑制/易化功能。当CS为阈下强度，TS为阈上强度，两脉冲ISI时间足够短(如2ms)， TS落在CS引起反应的不应期之中，则TS诱发的MEP波幅会降低，即产生皮层内抑制（ICI）。当ISI较长时（如12ms），TS落在CS引起反应的不应期之后的超常期之中，则TS诱发的MEP波幅会增高，即产生皮层内易化（ICF）。
几种常见的单拍pTMS参数设置：
SICI-短时程皮层内抑制；LICI-长时程皮层内抑制；ICF-皮层内易化；SICF-短时程皮层内易化；RMT-静息运动阈值；AMT-活动运动阈值。
单拍pTMS与单脉冲刺激联合使用可用于评估健康人群及患者皮层内抑制(ICI) 和皮层内易化（ICF），如帕金森病、肌张力障碍、老年痴呆和精神分裂症。会出现短时程ICI降低，还可以用于评估癫痫和脑卒中患者的神经可塑性（如皮层去抑制化），为治疗疾病和评估预后提供有力证据。有学者利用单拍pTMS研究了长间隔皮层内抑制（LICI）与年龄的相关性。对17名年轻（24.2±1.1岁)和17名年长(71.4±1.4岁）受试者左M1区使用单个8字型线圈进行TMS刺激，观察并分析TMS的运动诱发电位（MEP），以评估单脉冲下的皮层反应以及刺激间隔分别为100ms及150ms成对刺激下的LICI，成对刺激时条件反射和实验刺激强度均为120%RMT。测得老年人的静息运动阈值较年轻人更高 ( P = 0.02)。且两组受试者由成对刺激诱发的MEP波幅相比于单脉冲刺激波幅明显降低，进而发现衰老过程与GABA能抑制的增强有关。[1]
A:年轻人;B:老年人;
蓝色：正常单次刺激条件下的MEP
绿色：LICI100条件下的的MEP
红色：LICI150条件下的MEP
实现pTMS的磁刺激仪比较特殊，需要有两套充电放电系统，两套可控硅开关和两个储能电容，给电容分别充电，然后按照设置的先后时间顺序轮流配对刺激，尤其是两脉冲间ISI越短，对设备技术性能要求越高。如果成对刺激刺激连续工作，成为重复成对脉冲刺激（r-pTMS），这是一种新式的神经调控治疗方式，改变成对脉冲的强度、时间和对与对之间的间歇，可以实现对皮质兴奋性的长时程调制[2]。这么说来，r-pTMS有望成为一种新型、高效的治疗模式，当然，这些都离不开后续的进一步研究。可喜的是，武汉依瑞德作为中国磁刺激技术缔造者和领导品牌，一直致力于推陈出新，目前已研发上市集单脉冲（sTMS）、单拍成对脉冲（pTMS）、重复成对脉冲（r-pTMS）、重复脉冲（rTMS）、TBS等多种刺激模式为一体的NS5000磁场刺激仪。此设备搭载目前效率最高的惰性液态内循环冷却系统，ISI最小间隔可低至1ms，完全满足临床治疗需求，更可满足科研人员对单拍pTMS、r-pTMS的探索。
[1] Opie GM, Sidhu SK, Rogasch NC, Ridding MC, Semmler JG, Cortical inhibition assessed using paired-pulse TMS-EEG is increased in older adults, Brain Stimulation (2018),doi: 10.1016/j.brs.2017.12.013.[2] 王学义,陆林等.经颅磁刺激与神经精神疾病[M].北京大学医学出版社,2014,37.
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