清晨好,您是今天最早来到科研通的研友!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您科研之路漫漫前行!

Transcranial Alternating Current Stimulation Modulates Large-Scale Cortical Network Activity by Network Resonance

经颅交流电刺激 神经科学 刺激 脑刺激 物理 兴奋性突触后电位 大脑活动与冥想 经颅直流电刺激 心理学 抑制性突触后电位 脑电图 磁刺激
作者
M. M. Ali,Kristin K. Sellers,Flavio Fröhlich
出处
期刊:The Journal of Neuroscience [Society for Neuroscience]
卷期号:33 (27): 11262-11275 被引量:429
标识
DOI:10.1523/jneurosci.5867-12.2013
摘要

Transcranial direct current stimulation (tDCS) has emerged as a potentially safe and effective brain stimulation modality that alters cortical excitability by passing a small, constant electric current through the scalp. tDCS creates an electric field that weakly modulates the membrane voltage of a large number of cortical neurons. Recent human studies have suggested that sine-wave stimulation waveforms [transcranial alternating current stimulation (tACS)] represent a more targeted stimulation paradigm for the enhancement of cortical oscillations. Yet, the underlying mechanisms of how periodic, weak global perturbations alter the spatiotemporal dynamics of large-scale cortical network dynamics remain a matter of debate. Here, we simulated large-scale networks of spiking neuron models to address this question in endogenously rhythmic networks. We identified distinct roles of the depolarizing and hyperpolarizing phases of tACS in entrainment, which entailed moving network activity toward and away from a strong nonlinearity provided by the local excitatory coupling of pyramidal cells. Together, these mechanisms gave rise to resonance dynamics characterized by an Arnold tongue centered on the resonance frequency of the network. We then performed multichannel extracellular recordings of multiunit firing activity during tACS in anesthetized ferrets (Mustela putoris furo), a model species with a gyrencephalic brain, to verify that weak global perturbations can selectively enhance oscillations at the applied stimulation frequency. Together, these results provide a detailed mechanistic understanding of tACS at the level of large-scale network dynamics and support the future design of activity-dependent feedback tACS paradigms that dynamically tailor stimulation frequency to the spectral peak of ongoing brain activity.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
luobote完成签到 ,获得积分10
刚刚
吕佳完成签到 ,获得积分10
1秒前
限量版小祸害完成签到 ,获得积分10
4秒前
qiqi完成签到,获得积分10
6秒前
7秒前
我是老大应助Joy采纳,获得10
11秒前
qiqiqiqiqi完成签到 ,获得积分10
11秒前
Singularity完成签到,获得积分0
12秒前
早睡早起身体好Q完成签到 ,获得积分10
27秒前
沉静香氛完成签到 ,获得积分10
28秒前
naczx完成签到,获得积分0
31秒前
李志全完成签到 ,获得积分10
34秒前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
34秒前
xgx984完成签到,获得积分10
35秒前
共享精神应助keke采纳,获得10
42秒前
Nene完成签到 ,获得积分10
44秒前
ChatGPT完成签到,获得积分10
45秒前
大模型应助Zhuyin采纳,获得10
46秒前
47秒前
MoodMeed完成签到,获得积分10
50秒前
50秒前
Joy发布了新的文献求助10
51秒前
keke发布了新的文献求助10
55秒前
顺利问玉完成签到 ,获得积分10
1分钟前
害羞的裘完成签到 ,获得积分10
1分钟前
此时此刻完成签到 ,获得积分10
1分钟前
SciGPT应助Joy采纳,获得10
1分钟前
1分钟前
mengqing发布了新的文献求助10
1分钟前
1分钟前
coding完成签到,获得积分10
1分钟前
Lucas应助积极香菜采纳,获得10
1分钟前
玺青一生完成签到 ,获得积分10
1分钟前
平常的三问完成签到 ,获得积分10
1分钟前
呼延坤完成签到 ,获得积分10
1分钟前
阿泽发布了新的文献求助10
1分钟前
非我完成签到 ,获得积分0
1分钟前
2分钟前
2分钟前
Zhuyin发布了新的文献求助10
2分钟前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Basic And Clinical Science Course 2025-2026 3000
人脑智能与人工智能 1000
花の香りの秘密―遺伝子情報から機能性まで 800
Terminologia Embryologica 500
Process Plant Design for Chemical Engineers 400
Principles of Plasma Discharges and Materials Processing, 3rd Edition 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5612035
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4696186
关于积分的说明 14890583
捐赠科研通 4731071
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2546115
邀请新用户注册赠送积分活动 1510425
关于科研通互助平台的介绍 1473310