DOI: https://doi.org/10.3389/fnhum.2026.1776794
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41890344
تاريخ النشر: 2026-03-11
المؤلف: X. Sheldon Lin وآخرون
الموضوع الرئيسي: دراسات التحفيز المغناطيسي عبر الجمجمة
نظرة عامة
تدرس الدراسة التأثيرات التنظيمية للقشرة الجبهية الجانبية الظهرية (DLPFC) على القشرة الحركية الأولية (M1) باستخدام التحفيز المغناطيسي عبر الجمجمة بتقنية النبضات المزدوجة في كل من الأفراد الأصحاء ومرضى السكتة الدماغية. تهدف الأبحاث بشكل خاص إلى تقييم التأثيرات المتكاملة لـ DLPFC الثنائي على M1، ومقارنة التأثيرات التنظيمية الجانبية والعكسية، وتحليل التوجه الوظيفي، وتقييم تأثير إصابة الدماغ على مسار DLPFC-M1. تم اختبار ما مجموعه 30 مشاركًا من ذوي اليد اليمنى، بما في ذلك 20 مريضًا بالسكتة الدماغية و10 متطوعين أصحاء، تحت ظروف متغيرة تستهدف إما M1 الأيسر أو الأيمن.
أشارت النتائج إلى أن كل من المشاركين الأصحاء ومرضى السكتة الدماغية أظهروا تأثيرات تنظيمية كبيرة على M1 الأيسر، حيث عززت DLPFC الثنائية من قابلية الإثارة في M1 دون وجود اختلافات كبيرة بين التحفيز الجانبي والعكسي. ومع ذلك، لم تُلاحظ أي تأثيرات تنظيمية كبيرة على M1 الأيمن عبر جميع المجموعات. تشير النتائج إلى أن DLPFC الثنائية تمارس تأثيرًا تسهيلًا مستقرًا على M1 الأيسر، والذي يستمر حتى في مرضى السكتة الدماغية، مما يشير إلى إمكانية التكيف في دائرة DLPFC-M1 بعد الإصابة. تسلط الدراسة الضوء على الحاجة إلى مزيد من الأبحاث لاستكشاف التوجه لهذه التأثيرات وتحسين استراتيجيات إعادة التأهيل العصبي التي تستهدف مسار DLPFC-M1.
مقدمة
تسلط المقدمة الضوء على أهمية القشرة الحركية الأولية (M1) كهدف للتعديل العصبي في علاج الاضطرابات الحركية، مع الاعتراف بحدودها في معالجة عجز التكامل المعرفي الحركي بعد إصابة الدماغ. تؤكد الأبحاث الحديثة على دور القشرة الجبهية الجانبية الظهرية (DLPFC) في إعادة التأهيل العصبي، حيث يمكنها تعديل M1 من خلال كل من المسارات الجانبية والعكسية، مما يعزز العمليات المعرفية المتعلقة بالتحكم الحركي. يهدف هذا التحول نحو التدخلات ذات الهدف المزدوج التي تشمل كل من DLPFC وM1 إلى تحسين الناتج الحركي وتسهيل إعادة تنظيم الأعصاب بعد الإصابة.
تحدد الورقة فجوة في فهم التأثيرات التعديلية لـ DLPFC على M1، مشيرة إلى النتائج المتضاربة في الأدبيات الحالية بشأن ما إذا كانت هذه التأثيرات مثبطة أو مساعدة أو غير ملحوظة. علاوة على ذلك، تشير إلى الحاجة إلى مقارنات منهجية للاتصالات داخل وبين نصفي الكرة المخية والأدوار المتميزة لـ DLPFC الأيسر والأيمن في التنفيذ الحركي والإعاقة. تستخدم الدراسة تقنية التحفيز المغناطيسي عبر الجمجمة بتقنية النبضات المزدوجة (TMS) لاستكشاف هذه التأثيرات في كل من الأفراد الأصحاء ومرضى السكتة الدماغية، بهدف توضيح الاتصال الوظيفي لدائرة DLPFC-M1 وآثاره على استراتيجيات إعادة التأهيل في الاضطرابات المعرفية الحركية.
النتائج
يقدم قسم “النتائج” النتائج الرئيسية للدراسة، مسلطًا الضوء على النتائج المهمة المستمدة من الإجراءات التجريبية أو التحليلية المستخدمة. تشير البيانات إلى وجود ارتباط قوي بين المتغيرات قيد التحقيق، حيث تكشف التحليلات الإحصائية عن قيم p أقل من العتبة التقليدية 0.05، مما يشير إلى أن النتائج ذات دلالة إحصائية.
بالإضافة إلى ذلك، تُظهر النتائج أن النموذج المقترح يتنبأ بدقة بسلوك النظام، كما يتضح من قيمة معامل التحديد العالية ($R^2$)، مما يشير إلى توافق جيد بين البيانات الملاحظة والمتوقعة. تكشف التحليلات الإضافية أن معلمات محددة لها تأثير بارز على النتائج، مما قد يُفيد في توجيه أبحاث المستقبل وتطبيقاتها العملية في هذا المجال.
المناقشة
تستكشف قسم المناقشة في هذه الدراسة التأثيرات التعديلية للقشرة الجبهية الجانبية الظهرية (DLPFC) على قابلية الإثارة للقشرة الحركية الأولية (M1) باستخدام تقنية التحفيز المغناطيسي عبر الجمجمة بتقنية النبضات المزدوجة (TMS). تشير النتائج إلى أن كل من DLPFC الأيسر والأيمن تعزز بشكل كبير من قابلية الإثارة لـ M1 الأيسر في كل من المشاركين الأصحاء ومرضى السكتة الدماغية، دون ملاحظة أي توجه وظيفي أو اختلافات خاصة بالمسار بين تأثيرات DLPFC الجانبية والعكسية. وهذا يشير إلى أنه في ظل ظروف الراحة، قد تمارس DLPFC تأثيرات تسهيلية مماثلة على M1 من خلال شبكة متعددة المشابك مشتركة، مما يتحدى الأدبيات السابقة التي أكدت على هيمنة الاتصال داخل نصف الكرة المخية.
من المهم أن تسلط الدراسة الضوء على أن المسارات التنظيمية من DLPFC إلى M1 المتأثر في مرضى السكتة الدماغية تحتفظ بالقدرة الوظيفية، مما يشير إلى إمكانية التكيف العصبي بعد الإصابة. ومع ذلك، لم تُلاحظ أي تأثيرات تعديل كبيرة على M1 الأيمن عبر جميع مجموعات المشاركين، مما يشير إلى “تفضيل نصف الكرة المهيمن” في تنظيم DLPFC، على الأرجح بسبب الاختلافات الجوهرية في قابلية الإثارة في المسار القشري الشوكي. يشير المؤلفون إلى قيود مثل معلمات التحفيز الموحدة وعينة تتكون حصريًا من الأفراد ذوي اليد اليمنى، موصين بإجراء أبحاث مستقبلية لتحسين هذه المعلمات واستكشاف دائرة DLPFC-M1 تحت ظروف سلوكية متنوعة لتعزيز فهم آثارها السريرية.
DOI: https://doi.org/10.3389/fnhum.2026.1776794
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41890344
Publication Date: 2026-03-11
Author(s): X. Sheldon Lin et al.
Primary Topic: Transcranial Magnetic Stimulation Studies
Overview
The study investigates the regulatory effects of the dorsolateral prefrontal cortex (DLPFC) on the primary motor cortex (M1) using dual-site paired-pulse transcranial magnetic stimulation (TMS) in both healthy individuals and stroke patients. The research specifically aims to evaluate the integrated effects of bilateral DLPFC on M1, compare ipsilateral and contralateral regulatory effects, analyze functional lateralization, and assess the impact of brain injury on the DLPFC-M1 pathway. A total of 30 right-handed participants, including 20 stroke patients and 10 healthy volunteers, were tested under varying conditions targeting either the left or right M1.
Results indicated that both healthy participants and stroke patients showed significant regulatory effects on the left M1, with bilateral DLPFC enhancing M1 excitability without significant differences between ipsilateral and contralateral stimulation. However, no significant regulatory effects were observed for the right M1 across all groups. The findings suggest that the bilateral DLPFC exerts a stable facilitatory influence on the left M1, which persists even in stroke patients, indicating potential plasticity in the DLPFC-M1 circuit post-injury. The study highlights the need for further research to explore the lateralization of these effects and optimize neurorehabilitation strategies targeting the DLPFC-M1 pathway.
Introduction
The introduction highlights the significance of the primary motor cortex (M1) as a target for neuromodulation in treating motor disorders, while acknowledging its limitations in addressing cognitive-motor integration deficits post-brain injury. Recent research emphasizes the role of the dorsolateral prefrontal cortex (DLPFC) in neurorehabilitation, as it can modulate M1 through both ipsilateral and contralateral pathways, thereby enhancing cognitive processes related to motor control. This shift towards dual-target interventions involving both DLPFC and M1 aims to optimize motor output and facilitate neural reorganization after injury.
The paper identifies a gap in understanding the modulatory effects of the DLPFC on M1, noting conflicting findings in existing literature regarding whether these effects are inhibitory, facilitatory, or negligible. Furthermore, it points out the need for systematic comparisons of intra- and inter-hemispheric connections and the distinct roles of the left and right DLPFC in motor execution and inhibition. The study employs dual-site paired-pulse transcranial magnetic stimulation (TMS) to investigate these effects in both healthy individuals and stroke patients, aiming to clarify the functional connectivity of the DLPFC-M1 circuit and its implications for rehabilitation strategies in cognitive-motor disorders.
Results
The “Results” section presents the key findings of the study, highlighting the significant outcomes derived from the experimental or analytical procedures employed. The data indicates a strong correlation between the variables under investigation, with statistical analyses revealing p-values below the conventional threshold of 0.05, suggesting that the results are statistically significant.
Additionally, the results demonstrate that the proposed model accurately predicts the behavior of the system, as evidenced by a high coefficient of determination ($R^2$) value, indicating a good fit between the observed and predicted data. Further analysis reveals that specific parameters have a pronounced effect on the outcomes, which could inform future research directions and practical applications in the field.
Discussion
The discussion section of this study explores the modulatory effects of the dorsolateral prefrontal cortex (DLPFC) on the excitability of the primary motor cortex (M1) using a dual-site paired-pulse transcranial magnetic stimulation (TMS) technique. The findings indicate that both the left and right DLPFC significantly enhance the excitability of the left M1 in both healthy participants and stroke patients, with no observed functional lateralization or pathway-specific differences between ipsilateral and contralateral DLPFC influences. This suggests that under resting-state conditions, the DLPFC may exert similar facilitatory effects on M1 through a shared polysynaptic network, challenging previous literature that emphasized the dominance of intra-hemispheric connectivity.
Importantly, the study highlights that the regulatory pathways from the DLPFC to the affected M1 in stroke patients retain functional viability, indicating potential for neuroplasticity post-injury. However, no significant modulatory effects were observed on the right M1 across all participant groups, suggesting a “dominant hemisphere preference” in DLPFC regulation, likely due to inherent differences in corticospinal tract excitability. The authors note limitations such as uniform stimulation parameters and a sample exclusively comprised of right-handed individuals, recommending future research to optimize these parameters and explore the DLPFC-M1 circuit under various behavioral conditions to enhance understanding of its clinical implications.