編譯:嚴(yán)炎 劉星 來源:鳳凰新聞
據(jù)科學(xué)日報(bào)報(bào)道,使用微弱的電流來增強(qiáng)腦力或者治療疾病在科學(xué)家和喜歡自己動(dòng)手做的人中變得越來越流行,然而美國北卡羅來納大學(xué)醫(yī)學(xué)院的一項(xiàng)最新研究展示了對腦部使用電刺激最常見的方式對智力分?jǐn)?shù)會(huì)產(chǎn)生統(tǒng)計(jì)學(xué)上顯著的有害效應(yīng)。發(fā)表在期刊《行為大腦研究》上的這項(xiàng)研究顯示,經(jīng)顱直流電刺激(tDCS)對認(rèn)知提高所產(chǎn)生的效應(yīng)各有利弊。
“如果我們可以使用tDCS來提高認(rèn)知能力,那就太棒了,因?yàn)檫@意味著我們或可以用這一方法來治療精神疾病的認(rèn)識損傷,” 研究高級作者、精神病學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)和生理學(xué)、生物醫(yī)學(xué)工程和神經(jīng)學(xué)助理教授弗拉維奧.弗羅利希(Flavio Frohlich)這樣說道。“因此對大多數(shù)人來說,這項(xiàng)研究結(jié)果是個(gè)壞消息。然而,它也不是沒有道理的。這意味著從認(rèn)知角度看,大腦能夠進(jìn)行的某些最復(fù)雜的事不可能僅因持續(xù)的電擊就發(fā)生改變?!?/span>
然而,弗羅利希表示使用較為罕見的交流電刺激,也就是所謂的tACS,或可能是更好的方法,目前他正在調(diào)查這一方法。今年早期,弗羅利希的實(shí)驗(yàn)室發(fā)現(xiàn)tACS可以極大的增強(qiáng)創(chuàng)造力,很可能是因?yàn)樗源竽X的阿爾法振蕩為目標(biāo),后者被認(rèn)為與創(chuàng)造性思維有關(guān)。
相比之下,tDCS并不是以這些腦波為目標(biāo)--它們代表了整個(gè)大腦區(qū)域通信的神經(jīng)模式--而是以大腦結(jié)構(gòu)為目標(biāo),例如特定的皮質(zhì)區(qū)域。tDCS方法興起于2000年,當(dāng)時(shí)德國科學(xué)家發(fā)表了一篇文章展示tDCS可以改變運(yùn)動(dòng)皮質(zhì)里神經(jīng)元的應(yīng)激性,運(yùn)動(dòng)皮質(zhì)是控制自愿性身體運(yùn)動(dòng)的大腦區(qū)域。自那時(shí)起,有關(guān)tDCS的研究如雨后春筍般涌出,目的是為了讓神經(jīng)元更活躍或者不活躍從而改變一系列大腦功能,例如工作記憶和認(rèn)知銳度,以及一些疾病,例如抑郁癥和老年癡呆癥。
但是弗羅利希認(rèn)為其中有些研究設(shè)計(jì)的并不科學(xué),有些研究并不是雙盲測試或者沒有合適的使用安慰劑對照。其他研究則樣本非常少,不到十人。一項(xiàng)對大量tDCS研究的匯總分析顯示tDCS并不是提高認(rèn)知或者大腦相關(guān)的健康問題的神奇藥片。
“除了刺激運(yùn)動(dòng)皮質(zhì)--它對中風(fēng)康復(fù)具有令人興奮的啟示意義--我認(rèn)為tDCS這一方法的優(yōu)劣還有待商榷?!?弗羅利希解釋道。他是北卡羅來納大學(xué)神經(jīng)科學(xué)中心的一員。
在這項(xiàng)最新研究里,弗羅利希帶領(lǐng)的研究小組--包括文章第一作者、研究生克里斯汀.塞勒斯(Kristin Sellers)--征募了40名健康成年人,每人都參與了WAIS-IV 智力測試,這是最常見也是被完好證實(shí)的IQ測試,它包含對語言理解能力、感知推理、工作記憶和處理速度的測試。
一周后,弗羅利希的研究小組將被試者分為兩組。每一組里的每一名被試者位于額皮質(zhì)上方的頭皮都被安放電極。文章合作作者、杜克大學(xué)的安吉爾.彼得切夫(Angel Peterchev)博士創(chuàng)造了成像模擬以確保弗羅利希的研究小組標(biāo)靶的是以與之前tDCS研究相同的皮質(zhì)部分。
然后,安慰劑組則會(huì)接受假的刺激--這只是短暫的電流,它導(dǎo)致被試者認(rèn)為他們接受的是完整的tDCS。其它被試者則接受了20分鐘的tDCS。接著所有的被試者重新參與了IQ測試。弗羅利希預(yù)計(jì)由于這種實(shí)用效應(yīng),如果不是所有人,那么至少大多數(shù)人的IQ分?jǐn)?shù)應(yīng)該有所提高,但是tDCS并沒有顯著的提高IQ分?jǐn)?shù)。
弗羅利希小組發(fā)現(xiàn)所有IQ分?jǐn)?shù)的確有所提高。然而令人驚訝的是,平均來說,沒有接受tDCS的被試者IQ分?jǐn)?shù)增加了10分,而接受了tDCS的被試者的IQ分?jǐn)?shù)只增加了6分。
當(dāng)弗羅利希和同事分析測試分?jǐn)?shù)時(shí),他們發(fā)現(xiàn)兩組被試者在四大類主要的認(rèn)知測試中,有三類測試的分?jǐn)?shù)都非常相似。接受了tDCS的被試者的感知推理分?jǐn)?shù)相對更低。感知推理測試了流動(dòng)智力(fluid intelligence),后者被定義為邏輯思考以及將創(chuàng)新性問題解決應(yīng)用于新問題的能力。
在感知推理類型中,研究人員發(fā)現(xiàn)最大的差異在于矩陣推理這一子類,它要求被試者觀看兩組符號然后找出另一組中缺少的一個(gè)符號。弗羅利希強(qiáng)調(diào)稱:“我們的發(fā)現(xiàn)并沒有排除其他tDC范例可能不那么有害甚至有益的可能性。然而,確定每個(gè)人都使用了黃金標(biāo)準(zhǔn)、安慰劑對照、雙盲的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)非常重要。同時(shí),我們的研究展示了更多對刺激是如何與大腦活動(dòng)發(fā)生相互作用的研究的重要性?!?/span>
此外,弗羅利希強(qiáng)調(diào)科學(xué)界應(yīng)該小心盡量避免的將tDCS簡單的定義為針對很多大腦相關(guān)疾病的“神奇藥片”。“這可能會(huì)有非常危險(xiǎn)的后果,尤其是如果tDCS被應(yīng)用于日常使用時(shí)。我們的研究并不知道長期效應(yīng)是什么,還有很多方面需要理解,在那之后才能考慮tDCS無需醫(yī)學(xué)指導(dǎo)用于日常生活的可能性?!?/span>
弗羅利希表示:“我認(rèn)為我們的研究展示了我們需要思考更聰明的方法來標(biāo)靶我們想要改進(jìn)的特定的大腦動(dòng)態(tài)性,例如患有抑郁癥或者老年癡呆癥的人的認(rèn)知。我認(rèn)為tACS是一種選擇,此外還有很多復(fù)雜的方式有待我們研發(fā)?!?/span>
原題:直流電通過大腦能治療精神疾病?智商會(huì)降低
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