经颅电刺激对自主神经系统的影响及在压力调控中的应用
经颅电刺激对自主神经系统的影响及在压力调控中的应用
【摘要】： 压力是人体在面对危险和挑战时的一种适应性反应,有助于人们更好地应对危险和挑战,但过度的压力会对身心健康造成损害,随着经济社会发展,压力预防与治疗逐渐成为人们关注的焦点。在压力状态下,人体的中央处理网络、自主神经系统以及心脏的电生理特性都可能发生变化。研究认为,背外侧前额叶皮层(DLPFC)能够通过抑制自主神经系统和神经内分泌应激反应系统的活性来调节压力。因此,DLPFC皮层有望成为调节脑-自主神经系统,实现压力缓解的潜在靶点。同时,随着近些年技术的发展,一些新的工具出现,如无创的经颅电刺激、经颅磁刺激等外源性刺激,因其能够调节中央自主网络关键脑区活动,已经成为自上而下地调节脑-心通路的重要手段。然而,如何通过刺激前额叶皮层实现调节自主神经活动的目的仍然是未解决的问题。因此本文以急性压力的调控为目标,探索对急性压力调控最有效的经颅电刺激方案。 本文第一部分,研究了以DLPFC为目标靶区的经颅直流电刺激(t DCS)和6、10、40Hz的经颅交流电刺激对自主神经系统的影响。通过对心率变异性、脑电前额叶不对称性以及脑-心交互指标的分析,发现F3-10(左侧DLPFC的10Hz交流电刺激)、F4-10(右侧DLPFC的10Hz交流电刺激)、F3-40(左侧DLPFC的40Hz交流电刺激)、F4-40(右侧DLPFC的40Hz交流电刺激)以及F3-t DCS(阳极在左侧DLPFC的直流电刺激)5种电刺激方案能够提高心率变异性,其中F4-10、F3-40与F4-40电刺激方案显著改善了前额叶alpha功率不对称性和心跳诱发电位指标,因此成为急性压力调控的潜在调控手段。 在第一部分的基础上,本文以蒙特利尔成像压力任务为基础,设计了一项压力诱发实验范式,并验证经颅电刺激对急性压力的调控作用。通过对假刺激组的认知行为表现进行分析,验证了该压力诱发实验范式的有效性,即该范式能够有效诱发出被试的心理压力,并对认知行为表现造成一定的消极影响。通过对调控后的相应认知行为表现进行分析,结果表明,F4-10的电刺激方案调控效果最明显;进一步,对调控前后的心电与脑电进行分析,考察了经颅电刺激对急性压力的调控机制。 综上所述,本文以压力调控为目的,在现有研究的基础上,对经颅电刺激方案进行了拓展,探究其对自主神经系统的影响,并将潜在的经颅电刺激模式应用到压力调控当中,能够为临床相关疾病的干预提供神经调控方案的参考。
【学位授予单位】：电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2024
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