一种新兴的大脑刺激技术可以提高认知功能

作者 |Shrey Grover

翻译 | Caroline

(相关资料图)

审校 | 酷炫脑

朗读 |鸽仔

美工 |Jenny

编辑 | 加薪

最近一项新的研究表明，经颅交流电刺激可以帮助实现我们实现提高心理认知功能的目标

几十年来，像我这样的心理学和神经科学研究人员一直对如何提高一个人的认知能力相当感兴趣。无论是改善在高风险环境中的注意力（如飞行员），还是恢复痴呆症患者的记忆，改善一个人的认知功能都可以产生深远的影响。最近一项新的研究表明，大脑刺激可以帮助实现我们实现提高心理功能的目标。

在波士顿大学的莱因哈特实验室，我和我的同事们一直在研究一种新兴的大脑刺激技术--经颅交流电刺激，也被称为tACS--对病人和普通人心理功能的影响。

在实验过程中，所有参与者都需要佩戴一个嵌入电极的弹性帽。这个特制的帽子可以向他们的头皮输送以特定频率振荡的微弱电流。通过将这些电流应用于特定的大脑区域，就有可能通过推动神经元有节奏地发射来改变人们的大脑活动。

nature子刊内容：经颅磁刺激用于治疗强迫症‍

那么，为什么研究人员认为有节奏地发射神经元会有这样的功能？研究表明，当脑细胞协调其发射的节奏时，它们可以有效地进行交流。关键是，这些有节奏的大脑活动模式在那些精神疾病患者的大脑中显示出明显的异常。tACS的目的是从外部诱导有节奏的大脑活动，以促进病人恢复健康的心理功能，特别针对那些大脑可能无法自行产生这些节奏的病人。

然而，tACS是一项相对较新的技术，目前仍然不清楚它具体的工作原理。有关tACS是否能加强或恢复大脑节律以改变心理功能，一直是脑刺激领域的一个颇具争议的话题。虽然一些研究发现了使用tACS改变大脑活动和精神功能的证据，但其他研究表明，通常用于人的电流可能太弱，无法产生更为直接的效果。

当面对科学文献中相互矛盾的数据时，进行一种叫做荟萃分析的研究可能会带来一定帮助的，因为它可以量化不同研究证据的一致性程度。之前在2016年进行的一项荟萃分析发现，使用tACS改变心理功能是很有希望的。然而，从那时到现在，研究的数量已经增加了一倍多，tACS技术的设计也变得越来越复杂。于是，我们开始着手对使用tACS改变精神功能的研究进行新的荟萃分析。据我们所知，这项工作是迄今为止关于这一主题的最大和最全面的荟萃分析，一共包括了100多个已发表的研究和2800多名参与者。

在对所有研究中的300多项心理功能测量进行分析后，我们观察到tACS在心理功能方面的一致性和即时改善作用。当我们检查具体的认知功能，我们观察到tACS在执行功能，也就是注意力和记忆力方面，产生了最大的改善。在面对新的、令人惊讶的或矛盾的信息时的适应能力也深受tACS的影响。我们还观察到注意力和记忆信息的能力在短期和长期都有改善作用。这些结果共同表明，至少在短期内，tACS可以改善特定类型的心理功能。

为了研究tACS对那些特别容易发生心理功能变化的人的有效性，我们研究了包括老年人和患有神经精神疾病的人在内的研究数据。在这两个人群中，我们观察到有可靠的证据表明，使用tACS也能改善特殊群体的认知功能。

有趣的是，我们还发现，一种能够同时针对两个脑区并操纵它们如何相互交流的专门类型的tACS，既能增强也能降低认知功能。这种对精神功能的双向影响在临床上可能特别有用。例如，一些精神疾病如抑郁症可能涉及处理奖励的能力下降，而其他疾病如双相情感障碍可能涉及高度活跃的奖励处理系统。如果tACS能够在任何一个方向上改变心理功能，研究人员都可能凭借这个特点来开发灵活和有针对性的治疗手段，以满足特定的临床需求。

tACS领域的发展使研究人员在未来可能能够以非侵入性的方式更加安全地增强心理功能，而不需要依赖于传统的药物治疗。目前针对文献的分析结果表明，tACS领域有很大的希望。改进tACS的设计或许可以帮助它在精神功能方面产生更明显和更持久的变化。

经颅磁刺激工具

标签：