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Age-related changes in motor cortex plasticity assessed with non-invasive brain stimulation: an update and new perspectives
Experimental Brain Research ( IF 1.7 ) Pub Date : 2021-07-16 , DOI: 10.1007/s00221-021-06163-z
John G Semmler 1 , Brodie J Hand 1 , Ryoki Sasaki 1 , Ashley Merkin 1 , George M Opie 1
Affiliation  

It is commonly accepted that the brains capacity to change, known as plasticity, declines into old age. Recent studies have used a variety of non-invasive brain stimulation (NIBS) techniques to examine this age-related decline in plasticity in the primary motor cortex (M1), but the effects seem inconsistent and difficult to unravel. The purpose of this review is to provide an update on studies that have used different NIBS techniques to assess M1 plasticity with advancing age and offer some new perspective on NIBS strategies to boost plasticity in the ageing brain. We find that early studies show clear differences in M1 plasticity between young and older adults, but many recent studies with motor training show no decline in use-dependent M1 plasticity with age. For NIBS-induced plasticity in M1, some protocols show more convincing differences with advancing age than others. Therefore, our view from the NIBS literature is that it should not be automatically assumed that M1 plasticity declines with age. Instead, the effects of age are likely to depend on how M1 plasticity is measured, and the characteristics of the elderly population tested. We also suggest that NIBS performed concurrently with motor training is likely to be most effective at producing improvements in M1 plasticity and motor skill learning in older adults. Proposed NIBS techniques for future studies include combining multiple NIBS protocols in a co-stimulation approach, or NIBS strategies to modulate intracortical inhibitory mechanisms, in an effort to more effectively boost M1 plasticity and improve motor skill learning in older adults.



中文翻译:

用非侵入性脑刺激评估运动皮层可塑性的年龄相关变化:更新和新观点

人们普遍认为,大脑的变化能力(称为可塑性)会随着年龄的增长而下降。最近的研究使用了各种非侵入性脑刺激 (NIBS) 技术来检查初级运动皮层 (M1) 中与年龄相关的可塑性下降,但这种影响似乎不一致且难以解开。本综述的目的是提供关于使用不同 NIBS 技术评估随年龄增长的 M1 可塑性的研究的最新情况,并提供一些关于 NIBS 策略以提高衰老大脑可塑性的新视角。我们发现早期研究显示年轻人和老年人之间 M1 可塑性存在明显差异,但最近的许多运动训练研究表明,依赖于使用的 M1 可塑性没有随着年龄的增长而下降。对于 M1 中 NIBS 诱导的塑性,一些协议与其他协议相比,随着年龄的增长表现出更令人信服的差异。因此,我们从 NIBS 文献中得出的观点是,不应自动假设 M1 可塑性随着年龄的增长而下降。相反,年龄的影响可能取决于如何测量 M1 可塑性,以及测试的老年人群的特征。我们还建议,与运动训练同时进行的 NIBS 可能最有效地改善老年人的 M1 可塑性和运动技能学习。为未来研究提出的 NIBS 技术包括将多种 NIBS 协议结合在一种共同刺激方法中,或 NIBS 策略来调节皮质内抑制机制,以更有效地提高 M1 可塑性并改善老年人的运动技能学习。我们从 NIBS 文献中得出的观点是,不应自动假设 M1 可塑性随着年龄的增长而下降。相反,年龄的影响可能取决于如何测量 M1 可塑性,以及测试的老年人群的特征。我们还建议,与运动训练同时进行的 NIBS 可能最有效地改善老年人的 M1 可塑性和运动技能学习。为未来研究提出的 NIBS 技术包括将多种 NIBS 协议结合在一种共同刺激方法中,或 NIBS 策略来调节皮质内抑制机制,以更有效地提高 M1 可塑性并改善老年人的运动技能学习。我们从 NIBS 文献中得出的观点是,不应自动假设 M1 可塑性随着年龄的增长而下降。相反,年龄的影响可能取决于如何测量 M1 可塑性,以及测试的老年人群的特征。我们还建议,与运动训练同时进行的 NIBS 可能最有效地改善老年人的 M1 可塑性和运动技能学习。为未来研究提出的 NIBS 技术包括将多种 NIBS 协议结合在一种共同刺激方法中,或 NIBS 策略来调节皮质内抑制机制,以更有效地提高 M1 可塑性并改善老年人的运动技能学习。年龄的影响可能取决于如何测量 M1 可塑性,以及测试的老年人群的特征。我们还建议,与运动训练同时进行的 NIBS 可能最有效地改善老年人的 M1 可塑性和运动技能学习。为未来研究提出的 NIBS 技术包括将多种 NIBS 协议结合在一种共同刺激方法中,或 NIBS 策略来调节皮质内抑制机制,以更有效地提高 M1 可塑性并改善老年人的运动技能学习。年龄的影响可能取决于如何测量 M1 可塑性,以及测试的老年人群的特征。我们还建议,与运动训练同时进行的 NIBS 可能最有效地改善老年人的 M1 可塑性和运动技能学习。为未来研究提出的 NIBS 技术包括将多种 NIBS 协议结合在一种共同刺激方法中,或 NIBS 策略来调节皮质内抑制机制,以更有效地提高 M1 可塑性并改善老年人的运动技能学习。我们还建议,与运动训练同时进行的 NIBS 可能最有效地改善老年人的 M1 可塑性和运动技能学习。为未来研究提出的 NIBS 技术包括将多种 NIBS 协议结合在一种共同刺激方法中,或 NIBS 策略来调节皮质内抑制机制,以更有效地提高 M1 可塑性并改善老年人的运动技能学习。我们还建议,与运动训练同时进行的 NIBS 可能最有效地改善老年人的 M1 可塑性和运动技能学习。为未来研究提出的 NIBS 技术包括将多种 NIBS 协议结合在一种共同刺激方法中,或 NIBS 策略来调节皮质内抑制机制,以更有效地提高 M1 可塑性并改善老年人的运动技能学习。

更新日期:2021-07-16
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