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The Effects of 1 mA tACS and tRNS on Children/Adolescents and Adults: Investigating Age and Sensitivity to Sham Stimulation.
Neural Plasticity ( IF 3.1 ) Pub Date : 2020-08-13 , DOI: 10.1155/2020/8896423 Maike Splittgerber 1 , Jan Hendrik Suwelack 1 , Navah Ester Kadish 1 , Vera Moliadze 1
Neural Plasticity ( IF 3.1 ) Pub Date : 2020-08-13 , DOI: 10.1155/2020/8896423 Maike Splittgerber 1 , Jan Hendrik Suwelack 1 , Navah Ester Kadish 1 , Vera Moliadze 1
Affiliation
The aim of this study was to investigate the effect of transcranial random noise (tRNS) and transcranial alternating current (tACS) stimulation on motor cortex excitability in healthy children and adolescents. Additionally, based on our recent results on the individual response to sham in adults, we explored this effect in the pediatric population. We included 15 children and adolescents (10–16 years) and 28 adults (20–30 years). Participants were stimulated four times with 20 Hz and 140 Hz tACS, tRNS, and sham stimulation (1 mA) for 10 minutes over the left M1HAND. Single-pulse MEPs (motor evoked potential), short-interval intracortical inhibition, and facilitation were measured by TMS before and after stimulation (baseline, 0, 30, 60 minutes). We also investigated aspects of tolerability. According to the individual MEPs response immediately after sham stimulation compared to baseline (Wilcoxon signed-rank test), subjects were regarded as responders or nonresponders to sham. We did not find a significant age effect. Regardless of age, 140 Hz tACS led to increased excitability. Incidence and intensity of side effects did not differ between age groups or type of stimulation. Analyses on responders and nonresponders to sham stimulation showed effects of 140 Hz, 20 Hz tACS, and tRNS on single-pulse MEPs only for nonresponders. In this study, children and adolescents responded to 1 mA tRNS and tACS comparably to adults regarding the modulation of motor cortex excitability. This study contributes to the findings that noninvasive brain stimulation is well tolerated in children and adolescents including tACS, which has not been studied before. Finally, our study supports a modulating role of sensitivity to sham stimulation on responsiveness to a broader stimulation and age range.
中文翻译:
1 mA tACS 和 tRNS 对儿童/青少年和成人的影响:调查年龄和对假刺激的敏感性。
本研究的目的是调查经颅随机噪声 (tRNS) 和经颅交流电 (tACS) 刺激对健康儿童和青少年运动皮层兴奋性的影响。此外,根据我们最近关于成人对假手术的个体反应的结果,我们在儿科人群中探索了这种影响。我们包括 15 名儿童和青少年(10-16 岁)和 28 名成人(20-30 岁)。参与者在左侧 M1 HAND 上接受四次 20 Hz 和 140 Hz tACS、tRNS 和假刺激 (1 mA) 刺激,持续 10 分钟. 在刺激前后(基线,0、30、60 分钟)通过 TMS 测量单脉冲 MEP(运动诱发电位)、短间隔皮质内抑制和促进。我们还调查了耐受性的各个方面。根据与基线(Wilcoxon 符号秩检验)相比,假刺激后立即个体 MEP 的反应,受试者被视为对假刺激的反应者或无反应者。我们没有发现显着的年龄效应。无论年龄大小,140 Hz tACS 都会导致兴奋性增加。副作用的发生率和强度在年龄组或刺激类型之间没有差异。对假刺激有反应者和无反应者的分析表明,140 Hz、20 Hz tACS 和 tRNS 仅对无反应者的单脉冲 MEP 产生影响。在这项研究中,在调节运动皮层兴奋性方面,儿童和青少年对 1 mA tRNS 和 tACS 的反应与成人相当。这项研究有助于发现无创脑刺激在包括 tACS 在内的儿童和青少年中具有良好的耐受性,这在以前从未被研究过。最后,我们的研究支持对假刺激的敏感性对更广泛的刺激和年龄范围的反应的调节作用。
更新日期:2020-08-14
中文翻译:
1 mA tACS 和 tRNS 对儿童/青少年和成人的影响:调查年龄和对假刺激的敏感性。
本研究的目的是调查经颅随机噪声 (tRNS) 和经颅交流电 (tACS) 刺激对健康儿童和青少年运动皮层兴奋性的影响。此外,根据我们最近关于成人对假手术的个体反应的结果,我们在儿科人群中探索了这种影响。我们包括 15 名儿童和青少年(10-16 岁)和 28 名成人(20-30 岁)。参与者在左侧 M1 HAND 上接受四次 20 Hz 和 140 Hz tACS、tRNS 和假刺激 (1 mA) 刺激,持续 10 分钟. 在刺激前后(基线,0、30、60 分钟)通过 TMS 测量单脉冲 MEP(运动诱发电位)、短间隔皮质内抑制和促进。我们还调查了耐受性的各个方面。根据与基线(Wilcoxon 符号秩检验)相比,假刺激后立即个体 MEP 的反应,受试者被视为对假刺激的反应者或无反应者。我们没有发现显着的年龄效应。无论年龄大小,140 Hz tACS 都会导致兴奋性增加。副作用的发生率和强度在年龄组或刺激类型之间没有差异。对假刺激有反应者和无反应者的分析表明,140 Hz、20 Hz tACS 和 tRNS 仅对无反应者的单脉冲 MEP 产生影响。在这项研究中,在调节运动皮层兴奋性方面,儿童和青少年对 1 mA tRNS 和 tACS 的反应与成人相当。这项研究有助于发现无创脑刺激在包括 tACS 在内的儿童和青少年中具有良好的耐受性,这在以前从未被研究过。最后,我们的研究支持对假刺激的敏感性对更广泛的刺激和年龄范围的反应的调节作用。