双相脉冲电压刺激对大鼠运动调控的效果

摘要

在大鼠运动神经调控研究中，单相脉冲因其固有的电荷累积效应会引起组织损伤和电极性能下降，从而导致调控效能较低。相比之下，双相脉冲通过电荷平衡可以有效缓解此问题，然而其在运动调控效能方面的具体优势尚不明确，特别是缺乏对关键运动学参数的定量比较。本研究设计了一种基于电荷平衡原理的双相脉冲刺激模块，选取内侧前脑束(Medial Forebrain Bundle, MFB)与腹后内侧核(Ventral Posterome‑dial Nucleus, VPM)作为控制大鼠前进与转向的脑区，系统比较了双相与单相脉冲的运动调控效能。结果表明，双相脉冲驱动大鼠运动所需的最小刺激幅值显著低于单相脉冲。在相同刺激参数下，双相脉冲调控的前进速度最快可达(12.50±0.23) m/min，较单相脉冲最大提升34.43%；其调控的转向角度最大可达(173.4±1.92)°，较单相脉冲最大提升26.95%。

关键词

运动神经调控 / 双相脉冲 / 最小刺激幅值 / 前进速度 / 转向角度