近期，上海體育大學劉宇、王曉慧團隊在Brain Stimulation雜志上發表題為Temporally interfering electric fields brain stimulation in primary motor cortex of mice promotes motor skill through enhancing neuroplasticity的文章，揭示了時域干涉（Temporal interference, TI）能提高小鼠運動技能，且TI刺激提升運動技能的作用比陽性對照傳統的經顱交流電流刺激(transcranial alternating current stimulation, tACS)更優。

自2017年以麻省理工學院Boyden為通訊作者的研究團隊在 Cell 雜志上提出TI刺激技術后，盡管全球的腦科學家都在密切留意TI刺激方式的發展，針對TI技術的討論也不在少數，但相關的報道文章還是相對匱乏。

上海體育大學劉宇/王曉慧團隊的研究成果是關于TI刺激促進小鼠運動技能及其機制的首次報道。

本期文章，我們將對話本文的作者之一王曉慧教授，深入了解一下TI刺激促進小鼠運動技能及其機制背后的科研探索故事。

科研沒有白走的路，即便繞路也會有新發現

TI刺激最大的優勢是可以達到深度的腦刺激，今后會從微創發展到無創。但是，自2017年被報道以來仍存在許多待解開的謎團，尤其是關于TI的參數設計。

所以，在探究這種新型刺激方式如何提高小鼠的運動技能時，劉宇/王曉慧團隊首先需要明確合適的TI參數，包括刺激的強度、頻率、電極放置的位置等。

該研究證實TI可以實現對小鼠M1區的無創刺激，且包絡波頻率為20 Hz的TI刺激每天1次，持續20 min，連續7天可顯著提高小鼠的運動技能，且TI刺激與傳統的tACS相比，能更好地提升小鼠運動技能。

進一步研究發現，其作用機制與其調節神經遞質代謝，增加突觸相關蛋白表達，促進神經遞質釋放，增加樹突棘密度，增強突觸囊泡數量和突觸后致密物質厚度，最終增強神經元的興奮性和可塑性有關。

王教授向我們透露，這項研究大概從四年前開始，現在團隊仍在繼續探索……

我們談及這項研究最大的難點，王教授坦言：“在TI參數的確定上花了很長的時間”。

所幸的是，劉宇院長課題組的兩位老師通過數學模擬、物理模擬的計算，向王教授提供了部分可參考的參數，使得課題的研究進程順利向前邁進了一小步。

“兩位老師給了我們一些參數之后，我們打算結合文獻，但實際上可以借鑒的文獻不是特別多，只有一兩篇，所以在證實上還是有蠻多的困難?！?/p>

如何驗證某個位置點的興奮確實是由TI刺激引起的，成了王教授團隊在做這項研究時遇到的第二大難題。

“比如說海馬這個位置，我們當時也用其他的一些指標去鑒定存在的問題，判斷就是這個TI刺激引起了它的變化。但因為腦區其實頻繁地會有一些生物電的活動，所以無法確信這個生物電的活動就是該刺激所引起的。后來我們也研究了紋狀體的作用，在另外一篇文章發表了。所以說，當有一些障礙沒有完全克服的時候，我們就只能繞一下路，選擇一些相對容易克服的、能說明問題的聚焦的地方去研究，一步步、慢慢地就能找到更好的方法解決最困難的地方?！?/p>

除了借助課題組老師的經驗支持、自行查閱文獻后的反復實驗驗證，王教授在談話中還提到瑞沃德的儀器設備也在研究過程中提供了很大的助力。

“我主要用瑞沃德的多通道光纖記錄系統結合動物的行為學習實驗，測試小鼠神經元的興奮性是否有變化，還運用光纖記錄系統去打一些鈣離子的探針來反映神經元興奮性的情況。確實，它幫助我驗證了TI刺激是否與興奮性神經遞質釋放差異有關?！?/p>

據了解，早在六年前王教授剛接觸腦刺激相關研究時，就已經通過北師大老師的介紹，與瑞沃德結緣。

“我之前都是在做運動內分泌方面的研究，其實對神經系統不是特別熟悉，但課題需要，所以也是多方去學習，包括請教了北師大在神經領域做得比較好的老師，他們也正好在用瑞沃德的設備，而且已經用了一個系列，用了很多年，所以推薦給我?！?/p>

做科研要保有好奇，經得起失敗

在將近一個小時的采訪中，王老師經常說：“這個蠻有意思的?！?/p>

我們愈發好奇，從求學到教學的這幾十年里，王教授對科學探索一直葆有熱情的源動力是什么呢？

“我這個人屬于好奇心比較強，解決一個問題，又會有新的問題出現，然后我也想知道這個新的問題又該如何解釋?！?/p>

好奇心是促使王教授前進的動力，她不會拘泥于一個自己很熟悉的方向，而是一直奔走在挑戰未知的路上。從本科的臨床醫學，到碩士的基礎醫學，再到后來跟著導師確定了運動內分泌的方向，直到加入上海體育大學開始著手神經刺激相關的研究……

當別人可能會被未知的恐懼擊退時，王教授卻笑著說：“因為神經是很復雜的東西，雖然很困難，但是也確實比較有意思?！?/p>

在王教授看來，做科研除了有一顆“我想要解決這個問題”的心，還得做好“解決這個問題”的準備，也就是心理素質要強大，經得起失敗。

她坦言，做科研難免會覺得枯燥，但這個可以通過調整解決。最受不了的地方就是做著做著發現做得跟想象的不一樣，或者一直沒做出來結果，不斷地受挫。做錯是很正常的，做錯一次，知道一點，往前進一點，但不能說沒做出來就算了，得想想這個之后可能有哪些地方可以改進，花了時間和精力，你總得得到一些東西。

“最困難的還是自己要有這個強大的心，然后確實想做這個事情，而不是為了一張文憑勉強自己，不要把自己過得那么累?！蓖踅淌谧詈笳f道。

在科研的路上奔走了三十余年，王曉慧教授仍在堅守，為運動健康事業作出自己的貢獻。

一方面，她正在探索合適的訓練方案，發現激素內分泌變化的特征，思考如何提升運動員的運動技能；另一方面，她正在研究怎樣促進慢性病人的健康水平，找到關鍵的靶點，為今后的涉及藥物提供幫助……

道雖邇，不行不至；事雖小，不為不成?？蒲袥]有捷徑，并非坦途，也絕不靠運氣！祝愿王教授團隊的科學探索之路，一路生花步步景！

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