撰文丨nagashi
編輯丨王多魚
排版丨水成文
大腦是人體最為復雜的器官，但作為代價，越精密的系統(tǒng)往往有著越嚴重的損傷后果，而且這種損傷往往更加難以修復。在醫(yī)學已經(jīng)相當發(fā)達的今天，人類對于大腦損傷或功能紊亂導致的癲癇、精神分裂癥、抑郁癥和老年癡呆癥等大腦疾病仍知之甚少，且臨床上的治療手段也極為有限。
歸根結底，神經(jīng)元的電生理活動是大腦產生情緒、語言和記憶等復雜生理現(xiàn)象的基礎，從這一點來看，電刺激治療似乎是干預大腦功能的有力手段。
然而，長期以來，用電流對大腦進行非侵入性電刺激是否能改善人的精神功能一直存在激烈爭議，即使是對過去大量的相關研究進行分析仍然只能得出一個模糊的結論——“可能有用”。
2023年5月24日，美國波士頓大學的研究人員在 Science 子刊 Science Translational Medicine 上發(fā)表題為：A meta-analysis suggests that tACS improvescognition in healthy, aging, and psychiatric populations 的研究論文，試圖結束過去的爭議。
該論文對102項已發(fā)表的研究進行了Meta分析，以評估經(jīng)顱交流電刺激（tACS）對大腦認知功能的影響。研究團隊發(fā)現(xiàn)，tACS在幾個認知領域中有所幫助，包括工作記憶、長期記憶、注意力、執(zhí)行控制和流體智力，由此證明了tACS等電刺激治療可以改善大腦認知功能。
在過去的幾年里，測試一類被稱為經(jīng)顱電刺激技術（tACS）對大腦認知能力的治療效果的研究數(shù)量激增。tACS療法通過放置在頭皮外部的電極向大腦輸送無痛的微弱電流，其目標是激發(fā)、干擾或同步大腦中的信號，以改善大腦功能。
許多研究組測試了tACS及其相關技術——經(jīng)顱直流電刺激（tDCS），在健康志愿者和精神疾病患者（如抑郁癥、帕金森病或成癮）的治療效果，但研究結果呈現(xiàn)出相互矛盾或無法重復，導致研究人員質疑這類技術的真實有效性。
納入Meta分析的tACS研究的總結特征
為了驗證以tACS為代表的腦電刺激干預治療是否有效，研究團隊對102項已發(fā)表的研究進行了tACS對認知功能影響的系統(tǒng)回顧和Meta分析，其中包括2893名健康、衰老和神經(jīng)精神病人群，研究團隊從這102項研究中共提取了304項效應。
研究團隊發(fā)現(xiàn)，tACS治療在注意力、工作記憶、長期記憶、執(zhí)行控制、流體智力、學習、決策、運動學習和運動記憶等廣泛的認知領域帶來了適度改善。在老年人和精神疾病患者中，tACS治療完成后的認知功能通常比tACS治療期間更強，但更高強度的電刺激不一定更有益。
tACS治療改善大腦的認知功能
在優(yōu)化tACS在大腦中產生的電場或確認神經(jīng)調控目標的研究中，其對認知功能的改善更大。此外，在同時針對多個大腦區(qū)域的研究中，認知功能隨兩個大腦區(qū)域中交流電的相對相位的變化而改變（改善或降低）。
研究團隊還發(fā)現(xiàn)，使用人工智能（AI）算法來預測電流如何通過大腦的研究有助于研究者以更有效的模式排列放置在頭部的電極。更重要的是，這項基于Meta分析的系統(tǒng)回顧研究可以幫助為將來的研究設計提供諸多信息。
tACS對健康老年人和臨床人群的影響
總的來說，這篇論文回答了圍繞tACS對大腦認知康復有效性的爭論，定量地展示了其潛力，并為最佳tACS臨床研究設計指明了進一步方向。事實上，雖然美國FDA尚未批準tACS或tDCS療法用于任何疾病，但包括歐洲、巴西、中國、澳大利亞和墨西哥等地的監(jiān)管機構已批準tDCS用于治療某些疾病，例如抑郁癥或疼痛。
參考資料：
1. https://www.science.org/doi/10.1126/scitranslmed.abo2044
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