Science 子刊：新发现！经颅交流电刺激具有改善认知能力的潜力-杭州脑海科技有限公司

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以安全、无创的方式成功调节神经活动的节律已成为改善认知功能的有效策略之一。作为一种非入侵性脑刺激技术，经颅交流电刺激（tACS）可介导皮质活动的频率特异性诱导（ frequency-specific entrainment）。同时，该技术通过调节节律网络的同步特性，在迅速改善人类认知的各个领域方面显示出早期效果。

2023年5月24日，波士顿大学的Shrey Grover教授及其研究团队在Science Translational Medicine（IF=19.319）上发表了题为“A meta-analysis suggests that tACS improves cognition in healthy, aging, and psychiatric populations”的文章，该meta分析结果表明：tACS治疗能够适度改善健康老年人及临床人群的注意力，长期记忆，工作记忆，处理新信息和解决问题的能力以及其他高级认知能力。

多年以来，关于使用非入侵性脑刺激（如经颅磁刺激、经颅电刺激）是否可以改善一个人的大脑功能一直存在争议。对以往研究的大规模分析认为是非入侵性脑刺激可能会调节脑功能，但有些研究者对一结论持质疑态度，称该分析涵盖的实验差异太大，无法提供可靠的答案。

在过去的六年中，测试经颅电刺激的技术的治疗效果的研究数量激增。这些疗法通过放置在头皮外部的电极向大脑施加无痛的弱电流，其目标是激发、破坏或同步大脑中的信号以改善相关的脑功能。

研究人员已经在健康志愿者和患有抑郁症、帕金森病或成瘾等神经精神疾病的人身上测试了经颅交流电刺激（tACS）及经颅直流电刺激（tDCS）。但研究结果相互矛盾或无法复制，由此，有些研究人员质疑这些工具的有效性。

为进一步验证非入侵脑刺激对大脑神经活动节律性波动如何影响认知和促进认知康复，本研究的研究人员对102项已经发表的研究进行了meta分析（包括2893接受tACS治疗的健康、衰老以及患有精神类疾病的人群）。

纳入meta分析的tACS研究的特征总结

该研究发现，治疗完成后的认知改善通常比治疗期间更好，而且更高强度的刺激不一定更有益。此外，该研究的研究结果还表明，使用计算模拟来预测电流如何通过大脑的研究有助于研究人员以更有效的模式排列人们头部的电极。

meta分析结果

此外，研究了tACS对不同认知领域（包括工作记忆、长期记忆、注意力、治理）所有效应的影响，并在有关测试执行控制能力的研究中观察到中等到大规模的改善。

按认知领域组织的对所有结果的影响的森林图

同时，研究人员指出，荟萃分析中包含的研究在刺激大脑的哪一部分，头皮上电极的排列以及电流的频率和强度方面彼此差异很大。参与者执行的认知任务在每项研究中都不同，参与者本身也有很大差异。

由此，研究人员专门对健康的老年人和临床人群进行了亚组分析，研究结果发现：经过tACS治疗后老年人和临床人群认知功能得到了增强或改善。这说明tACS进行神经调控对认知功能有潜在的有希望的转化益处。

tACS治疗健康的老年人和临床人群

同时，研究人员承认，根据这些不同的研究得出总体结论，其中许多研究尚未被复制，可能会得出错误的结论且存在发表偏倚的风险。但不可否认的是，本研究是一项全面的努力，提供了整个领域的良好概述，且本研究的结果发现表明：tACS作为研究认知功能的神经生理机制的研究工具和认知增强的康复工具的潜在效用。此外，研究人员指出，未来的分析应该集中在更具体的实验设计上。

参考文献

Grover S, Fayzullina R, Bullard BM, Levina V, Reinhart RMG. A meta-analysis suggests that tACS improves cognition in healthy, aging, and psychiatric populations. Sci Transl Med. 2023;15(697):eabo2044. doi:10.1126/scitranslmed.abo2044IF: 19.319 Q1

资讯来源

https://www.nature.com/articles/d41586-023-01727-1

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