基于频率调谐三叉神经刺激的海马节律调制研究

三叉神经刺激是一种通过外周传入通路调节脑活动的非侵入性方法。尽管脉冲刺激已被广泛使用，但三叉神经正弦交流电刺激对海马网络活动的影响尚不清楚。本研究考察了8 Hz（θ频段）和40 Hz（γ频段）TN-ACS对大鼠海马神经元活动的影响。我们在大鼠中应用了不同频率的3分钟TN-ACS，并使用多通道电生理学记录海马神经活动。我们分析了CA1区的锋电位-相位夹带、锋电位发放率、局部场电位的功率谱变化（重点关注非刺激频率效应），以及CA3区LFP与CA1区锋电位之间的锋电位-场相干性。结果显示，TN-ACS以频率特异性方式调节海马动力学。40 Hz刺激增强了CA1区的锋电位-相位锁定，而8 Hz刺激则没有。在单个神经元水平，CA3 LFP与CA1锋电位之间的θ频段相干性表现出广泛的影响。在群体水平，θ频段相干性在8 Hz刺激期间下降，在40 Hz刺激期间增加。锋电位发放率在所有条件下保持稳定。据我们所知，这是首次证明TN-ACS可以在不影响整体发放率的情况下，夹带海马锋电位发放时间并调节区域间相干性的研究。这些新发现表明，TN-ACS可以选择性地塑造深部脑节律，突出了40 Hz TN-ACS作为靶向记忆相关过程的一种有前景的干预手段。