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| 経頭蓋ランダムノイズ刺激 | |
|---|---|
| その他の名前 | tRNS |
経頭蓋ランダムノイズ刺激（tRNS）は、非侵襲性の脳刺激技術であり、経頭蓋電気刺激（tES）の一種です。ゲッティンゲン大学のTerneyらは、2008年に人間にtRNSを適用した最初のグループです。彼らは、健康な被験者に交流電流とランダムな振幅と周波数（0.1〜640 Hz）を使用することで、 10分間の刺激後、最大60分間、運動皮質の興奮性が増加した（つまり、運動誘発電位の振幅が増加した）ことを示しました。この研究では、サンプリングレートの半分（1280サンプル/秒）である640 Hzまでのすべての周波数が含まれていましたが、プラスの効果はより高い周波数に限られていました。tRNSはさまざまな研究でプラスの効果を示していますが、この技術の最適なパラメータと潜在的な臨床効果は不明のままです。[1]
作用機序
tRNS の効果の根底にある生理学的メカニズムはよくわかっていませんが[1]、多くの仮説が提唱されています。tRNS 後に観察される皮質興奮性の大きな変化は、ナトリウムチャネルの繰り返しの開口とその活性化および不活性化の速度論の変化[2]または神経ネットワークの変調に対する感受性の増加に起因する可能性があります。tRNS は皮質振動に影響を及ぼし、興奮性の変化につながる可能性があります。これらの提案されたメカニズムは、tRNS の電極極性を反転しても皮質興奮性の増強が妨げられないという観察と一致しており、tRNS 誘発皮質興奮性は電流の方向とは無関係であることを示唆しています。[3]
tRNS は反復的でランダムな閾値下刺激であるため、ニューロンの時定数が十分に長く、連続して提示された 2 つの刺激の合計が可能になるため、tRNS は神経活動の直接的な時間的合計を引き起こすと推測されます。
tRNSの効果は、確率共鳴現象の文脈でも説明できる。tRNSは、定義上、システム内で非確定的なランダムな活動（つまりノイズ）を誘発する刺激である。ニューロンノイズの存在は、特定の範囲の弱い入力に対するニューロンの感度を高める可能性がある[4] [5]
他のtES技術との比較
経頭蓋電気刺激 (tES) には、一般的に以下の技術が含まれます。
tRNS刺激は、一定の直流電流を供給するのではなく、特定の平均強度を中心に正規分布で電流レベルがランダムに生成されるという点でtDCSと異なります。刺激電極の位置やサイズなどの他のパラメータはtDCSと同様です。tDCSと比較して、tRNSはより快適であるという利点もあり、設定や盲検化研究に有利になる可能性があります。tRNSはtDCSよりも盲検化が容易で、tDCSの50%知覚閾値は400μAですが、tRNSの場合はこの閾値は1200μAでした。[6]
tACS（経頭蓋交流刺激）は、周波数特異的な刺激法であり、振動性神経活動にも影響を与えると考えられています。この方法は、tRNSとは異なり、ランダムに提示される周波数範囲ではなく、固定周波数で正弦波電流が適用されます。多くの場合、tACSは、脳のさまざまな領域でEEGで観察される主要な周波数帯を反映する周波数で適用されます。 [7]
参照
参考文献
- ^ ab Kadosh、Roi Cohen（2014年6月1日）。刺激された脳：非侵襲性脳刺激による認知機能の向上。エルゼビア。ISBN 9780124047129– Google ブックス経由。
- ^ レメディオス、レオナルド、他 (2019)。「大脳皮質から分離した錐体ニューロンに対する短期ランダムノイズ電気刺激の効果」。神経科学。404 : 371–386。doi :10.1016/j.neuroscience.2019.01.035 。
- ^ Paulus, Walter (2011年10月1日). 「経頭蓋電気刺激法（tES-tDCS; tRNS、tACS）法」Neuropsychol Rehabil . 21 (5): 602–617. doi :10.1080/09602011.2011.557292. PMID 21819181. S2CID 3059447.
- ^ Huidobro, Nayeli; et al. (2018). 「脳への光遺伝学的ノイズ光刺激は体性感覚スパイク発火反応を増加させる」Neuroscience Letters 664 : 51–57. doi : 10.1016/j.neulet.2017.11.004.
- ^ Miniussi, Carlo; Harris, Justin A.; Ruzzoli, Manuela (2013 年 9 月 1 日). 「認知神経科学における非侵襲性脳刺激のモデル化」(PDF) . Neurosci Biobehav Rev . 37 (8): 1702–1712. doi : 10.1016/j.neubiorev.2013.06.014 . PMID 23827785. S2CID 4511367.
- ^ Ambrus, Géza Gergely; Paulus, Walter; Antal, Andrea (2010 年 11 月 1 日)。「電気刺激法の皮膚知覚閾値: tDCS と tRNS の比較」。Clin Neurophysiol . 121 (11): 1908–1914. doi :10.1016/j.clinph.2010.04.020. PMID 20471313. S2CID 12693277.
- ^ ミューレン、ルード・テル、モハメッド、アハメド、ホール、ウェイン（2017年3月2日）。認知能力強化の再考。オックスフォード大学出版局。ISBN 9780198727392– Google ブックス経由。