超越表面：通过经颅颞叶干扰刺激推进神经康复-临床应用和未来展望

doi:10.4103/NRR.NRR-D-24-01573

摘要/Abstract

摘要： https://orcid.org/0000-0002-4746-4633 (Friedhelm C. Hummel)

Abstract: Brain lesions, such as those caused by stroke or traumatic brain injury (TBI), frequently result in persistent motor and cognitive impairments that significantly affect the individual patient’s quality of life. Despite differences in the mechanisms of injury, both conditions share a high prevalence of motor and cognitive impairments. These deficits show only limited natural recovery. Therefore, the impairments following brain injury mandate better treatment and represent critically important targets for novel interventional strategies in neurorehabilitation. By focusing on improving recovery and promoting functional independence, neurorehabilitation plays a crucial role in helping individuals regain the ability to perform daily life activities, addressing the growing global burden of neurological disorders. Non-invasive brain stimulation has emerged as a promising approach to neurorehabilitation, with its capacity to modulate activity in targeted brain regions. Techniques such as transcranial direct current stimulation and transcranial magnetic stimulation (TMS) are among the most extensively studied, recognized for their potential to influence cortical activity and induce changes across motor, sensory, and cognitive networks. While these methods are considered safe compared to invasive alternatives, they have the limitation of only effectively targeting cortical brain regions. Considering the critical role, supported by imaging studies and animal models, of subcortical brain areas, such as the striatum, thalamus, or hippocampus for motor and cognitive processes, there is a growing need for non-invasive approaches capable of reaching deeper brain structures (Miyachi et al., 1997). Currently, a novel, promising, innovative, and safe neuromodulation technique called transcranial temporal interference stimulation (tTIS) has been introduced (Figure 1), with the potential to address these challenges by selectively targeting deeper brain regions without impacting overlying structures (Wessel et al., 2023; Beanato et al., 2024; Vassiliadis et al., 2024). As a novel approach, it is not surprising that research on its application in human neurorehabilitation remains limited. This manuscript seeks to provide an overview of tTIS in the context towards application in neurorehabilitation, particularly for stroke and TBI, to address current challenges, and, most importantly, to provide a forward-looking perspective on its future clinical applications and transformative impact on the field. Additionally, it highlights emerging areas of research and upcoming studies that promise to advance our understanding and implementation of this innovative technology.

. 超越表面：通过经颅颞叶干扰刺激推进神经康复-临床应用和未来展望[J]. 中国神经再生研究(英文版), 2021, 21(5): 1987-1988.

Camille E. Proulx, Friedhelm C. Hummel. Beyond the surface: Advancing neurorehabilitation with transcranial temporal interference stimulation — clinical applications and future prospects[J]. Neural Regeneration Research, 2021, 21(5): 1987-1988.

参考文献

引言

出版重点

《中国神经再生研究（英文版）》杂志为SCI、PubMed数据库收录的国际唯一一本专注神经再生领域研究的经同行评议的开放获取期刊，出版来自全球神经再生领域专业学者的前沿性基础研究及临床研究及转化医学、循证医学优秀的最新成果。

期刊出版来自于脑损伤与神经再生、脊髓损伤与神经再生、周围神经损伤与神经再生和神经退行性病与神经再生、神经影像与神经再生的相关研究。期刊关注神经损伤与再生过程中的轴突再生、突触生长、神经可塑性、神经修复和替代、神经移植等最新研究成果。尤其关注应用细胞治疗、基因治疗、生物因子治疗、药物治疗、手术治疗、康复治疗、物理疗法、组织工程、生物工程、生物材料、神经假体等干预性方法产生神经再生效果的相关研究。文章应清晰描述抑制神经元损伤、减轻神经元损伤的一系列变化，保护损伤神经元的过程、方法、程度与评价，突出从细胞分子水平以及分子生物学水平解释神经元损伤后以及预后再生的机制。

NRR杂志被国际重要数据库收录

科学引文索引（Science Citation Index Expanded，SCI）

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美国国立医学图书馆开放获取全文数据库（PubMed Central, PMC）

美国生物学文摘数据库（BIOSIS previews, BP）

美国《化学文摘》（Chemical Abstracts, CA）

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波兰《哥伯尼索引》（Index of Copurnicus, IC）

OvidSP平台数据库

中国科学引文数据库（CSCD）

中国科技期刊数据库-统计源期刊（CSTPCD）

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材料方法

讨论

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文题：不超过 90个字母，20个单词。

摘要：非结构式， 250单词。

引言：

主体内容：

总结：

作者贡献：

利益冲突：

参考文献：采用 Journal of Neuroscience格式。

特邀述评类文章：观点、点评、研究亮点、给编辑的信等。

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对此科研过程的认识和总结。

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（3）全文2000- 3000单词，包括参考文献，不需要图和表格，不需要摘要，出版后2个版面。

（4）文章写作结构：

文题：不超过 90个字母，20个单词。

主体内容：

参考文献：不超过 5条，采用Journal of Neuroscience格式。

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（1）点评文章为点评在本刊发表的文章，研究亮点文章为点评国际优秀杂志近期或在线提前发表的前沿性的优秀文章。

（2）需提前向编委会提交写作大纲，通过选题后，文章需在2个月内完成。

（3）全文2000- 3000单词，包括参考文献，不需要图和表格，不需要摘要，出版后2个版面。

（4）文章写作结构：

文题：不超过 90个字母，20个单词。

主体内容：

利益冲突：

参考文献：不超过 5条，采用Journal of Neuroscience格式。

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（2）全文1000- 2000单词，不包括参考文献，文章不需要摘要、图和表格，出版后1个版面。

（3）文章写作结构：

文题：不超过 90个字母，20个单词。

主体内容：

利益冲突：

参考文献：不超过 5条，采用Journal of Neuroscience格式。

文章快阅

延伸阅读

NRR： 瑞士Neuro-X研究所Friedhelm Hummel团队强调经颅颞叶干扰刺激在神经康复领域有广阔前景和变革潜力

当应用于健康人的纹状体时，经颅颞叶干扰刺激显著增强了运动任务的表现，同时伴有壳核纹状体活动的调节。与没有频率差异的高频控制刺激条件相比，观察到了这种效果，表明经颅颞叶干扰刺激有潜力专门参与和调节参与运动控制的纹状体区域。这些发现尤其重要，因为有证据表明，卒中患者皮层下脑损伤会影响基底神经节，从而给运动序列学习带来挑战。与健康对照组相比，此类损伤导致运动序列特定学习任务的表现改善显著降低，这强调了基底神经节在这一人群中的关键作用，以及它们作为经颅颞叶干扰刺激目标的潜力。另一个参与目标导向任务执行并与纹状体共享功能连接的关键皮层下区域是海马体，但主要是支持认知功能。该区域在空间导航和情景记忆中起着至关重要的作用，并成为经颅颞叶干扰刺激的一个有希望的目标，特别是考虑到它对健康人群的益处。功能性磁共振成像和行为实验进一步证明了经颅颞叶干扰刺激在调节健康个体的海马活动和增强情景记忆方面的作用。这些研究为经颅颞叶干扰刺激对健康人群认知功能的影响提供了重要的概念验证证据，突出了其在解决卒中人群中常见的认知障碍方面的潜力。海马经颅颞叶干扰刺激在改善这些认知功能方面的相关性和前景尤其引人注目。

来自瑞士Neuro-X研究所Friedhelm Hummel团队认为，还有一些技术创新方法值得在未来几年探索。这些技术包括多点经颅颞叶干扰刺激和多极经颅颞叶干扰刺激，它们可以实现两个不同的目标——分别使用两对电极同时刺激多个部位或使用多对电极增强刺激在一个特定位置的聚焦性。鉴于纹状体和海马在运动学习和记忆中相互关联的作用已得到充分证实，通过多点经颅颞叶干扰刺激探索这两个区域的同时刺激为研究提供了一条令人兴奋的途径。这种方法可以开启针对这些复杂的认知和运动过程背后的整合神经回路的新可能性。另一方面，纹状体和海马等区域固有的复杂性，其中不同的亚区域专门用于不同的功能（例如，腹侧纹状体在运动过程中的作用和背侧纹状体参与动机），凸显了多极经颅颞叶干扰刺激的潜力。通过提高刺激的精确度，多极经颅颞叶干扰刺激可以选择性地针对特定亚区域，从而有可能提高神经调节干预在临床人群中的疗效和治疗效果。未来几年，通过科学界的合作努力，将带来令人兴奋的机会，进一步优化经颅颞叶干扰刺激在临床环境中的功效和可行性。这些进步有可能朝着改善脑损伤患者生活质量的最终目标迈出重大步伐。

文章在《中国神经再生研究（英文）》杂志发表。