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目的。额中线θ（frontal-midline theta，FM-theta；4–8 Hz）振荡被认为有助于认知。短串经颅磁刺激（TMS）能够以很高的时间精度探测这些振荡，但此前很少观察到其改变θ功率。一个可能的原因是，既往研究忽略了振荡的瞬时相位，而瞬时相位会显著影响皮层对TMS的反应。本研究检验：在实时检测到特定FM-theta相位时触发短串TMS，是否会定向调节刺激串结束后的FM-theta功率。方法。六名健康成人在执行整体报告工作记忆任务期间接受了刺激，并同步记录脑电图。研究在背内侧前额叶皮层（Fz）施加TMS，采用波束形成器与实时相位估计流程，在FM-theta波峰（0°）或波谷（180°）处触发四脉冲、6 Hz刺激串（刺激强度为静息运动阈值的110%）；触发条件按试次随机安排。刺激串后的频谱功率分解为总功率、诱发功率（非相位锁定）和诱发电位功率（相位锁定）。主要结果。与波峰触发相比，波谷触发的刺激串短暂提高了刺激串后的FM-theta功率；任务表现无差异。基于簇的置换检验显示，刺激串结束后约50–440 ms，波谷与波峰触发条件在总功率（4.6–7.1 Hz）和诱发功率（5.0–7.8 Hz）上存在差异，提示振荡得到了增强。未检测到诱发电位效应。总功率效应在受试者层面稳健（Cohen’s dz = 1.32，p = 0.023）。刺激串期间的θ功率在两种条件下无差异，提示该效应源自皮层。意义。据我们所知，本研究首次将短串节律性TMS与正在进行的振荡的实时相位锁定，并显示单次刺激串后FM-theta功率存在相位依赖性调节，这一发现发表于…与行为相关的时间尺度。开环短时序列刺激方案可能因混合了促进期和抑制期而未能检测到这类效应。相位锁定的短时序列刺激为检验振荡在认知中的因果作用提供了精确工具。
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目的。额中线θ（FM-θ；4–8 Hz）振荡被认为有助于认知。短暂的经颅磁刺激（TMS）脉冲串能够以很高的时间精度探测这些振荡，但鲜少改变θ功率。一个可能的原因是，既往研究忽略了振荡的瞬时相位，而瞬时相位会显著影响TMS诱发的皮层反应。本研究检验：在实时检测到特定FM-θ相位时触发短暂TMS脉冲串，是否会定向调节刺激结束后的FM-θ功率。
方法。六名健康成人在执行整体报告工作记忆任务期间接受了背内侧前额叶皮层（Fz）TMS，并同步记录脑电图。研究采用波束形成器和实时相位估计流程，在FM-θ波峰（0度）或波谷（180度）触发由四个脉冲组成的6 Hz脉冲串（刺激强度为静息运动阈值的110%）；触发条件在各试次间随机安排。刺激结束后的频谱功率被分解为总功率、诱发功率（非相位锁定）和诱发电位功率（相位锁定）成分。
主要结果。与波峰触发相比，波谷触发的脉冲串短暂提高了刺激结束后的FM-θ功率；任务表现则无差异。基于簇的置换检验显示，在脉冲串结束后约50–440 ms，波谷与波峰条件在总功率（4.6–7.1 Hz）和诱发功率（5.0–7.8 Hz）上存在差异，提示振荡幅度得到增强。未检测到诱发电位效应。总功率效应在受试者层面稳健（Cohen's dz = 1.32，p = 0.023）。两种条件下脉冲串期间的θ功率无差异，提示该效应源于皮层。
意义。据我们所知，这是首项将短暂的节律性TMS脉冲串与正在进行的振荡的实时相位锁定，并且……
显示在与行为相关的时间尺度上，单次刺激列之后 FM-theta 功率会随相位发生调制。开放环短刺激列方案可能因混合了促进期与抑制期而未能发现此类效应。相位锁定的短刺激列为检验振荡在认知中的因果作用提供了一种精确工具。
利益冲突声明
AD 任职于 Starfish Neuroscience，该公司曾向 JDM 作出慈善捐赠。此关系不构成利益冲突，因为该捐赠并未与特定研究项目挂钩，且 AD 参与本研究不存在任何经济激励。
已声明的资助方信息
美国国立卫生研究院
DP5-OD-021352
Starfish Neuroscience, Inc.
版权
本预印本的版权持有者为作者/资助方，其已授予 bioRxiv 永久展示该预印本的许可。
本文依据 CC-BY-NC-ND 4.0 国际许可协议提供。
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发布于 2026 年 10 月 11 日。
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《闭环 TMS 短刺激列可诱导 FM-theta 振荡功率的可控变化》
Brian A
Erickson、Brian Kim、Alan Degenhart、Matti Stenroos、Ryan Rich、John Medaglia
bioRxiv
2026.10.03.756435
doi: https://doi.org/10.64898/2026.10.03.756435
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短时闭环经颅磁刺激序列可诱导可控的额中线 theta 振荡功率
Brian A. Erickson、Brian Kim、Alan Degenhart、Matti Stenroos、Ryan Rich、John Medaglia
bioRxiv
2026.10.03.756435
doi: https://doi.org/10.64898/2026.10.03.756435
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关键词：闭环经颅磁刺激 · 额中线θ振荡 · 实时相位锁定 · 脑电图 · 工作记忆
原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.10.03.756435v1?rss=1