Эффекты транскраниальной стимуляции переменным током системы моторного контроля, зависящие от состояния коры

Эффекты транскраниальной стимуляции переменным током (tACS) на эндогенную корковую осцилляторную активность не только частотно-специфичны, но также зависят от состояния коры. Высказывались предположения о том, что данный эффект может быть следствием феномена «навязывания ритма». В одном из недавних исследований было показано, что моторная задача на воображение действия меняет состояние кортикоспинальной системы, и tACS фасилитирует кортикоспинальную возбудимость M1 на специфичных для задачи частотах. В данной работе состояние- и частотно-специфичные эффекты транскраниальной стимуляции переменным током исследовались с помощью задачи наблюдения действия (щипковое движение большим и указательным пальцами) – такая когнитивная задача активирует моторную кору и, предполагаемо, вовлекает в работу систему зеркальных нейронов. Стимуляция производилась на θ, α, β, и γ-частотах через электрод, расположенный на левой M1 (на проекции контролатеральной первой тыльной межкостной мышцы (first dorsal interosseus, FDI), во время наблюдения руки в движении и в состоянии покоя. Точка стимуляции определелялась с помощью транскраниальной магнитной стимуляции (TMS). Дизайн включал несколько контрольных и плацебо условий. С помощью системы транскраниальной магнитной стимуляции со стереотаксической системой навигации, опирающейся на индивидуальные МРТ данные, и ЭМГ электродов регистрировались вызванные моторные потенциалы FDI мышцы, что позволяло отслеживать эффекты tACS в реальном времени. Наибольшее увеличение возбудимости кортикоспинальной системы при наблюдении руки в состоянии покоя было обнаружено при β-стимуляции. При наблюдении движения максимальная возбудимость достигалась при α- и γ-стимуляции. Данные результаты подтверждают состояние-специфичность эффектов tACS и детализируют представление о механизмах воображения и наблюдения действий.