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給大腦“充電”前 先得確定“硬件”是否匹配 或以“隔山打牛”方式發(fā)揮效應(yīng)
時間:2020-06-18 09:04:25

腦筋轉(zhuǎn)不動?大腦累了怎么辦?能不能像給手機(jī)充電那樣給大腦充電?盡管這聽起來像是科幻小說里的奇談怪論,但認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)家卻正在一本正經(jīng)地探討這個想法的可行性——給大腦“充電”的經(jīng)顱電刺激技術(shù)正在研究界嶄露頭角。

經(jīng)顱電刺激通過外置電源和放置在頭皮表面的電極,可以對人腦施加微弱的直流、交流或者隨機(jī)強(qiáng)度的電刺激,最大電流強(qiáng)度通常在1—2毫安,單次刺激時間一般小于30分鐘。

我國科學(xué)家經(jīng)過研究論證了刺激前評估的必要性,建立了一個易于使用的刺激前篩查流程,有助于推進(jìn)經(jīng)顱電刺激標(biāo)準(zhǔn)化流程的制定,預(yù)防經(jīng)顱電刺激的濫用。這項研究論文近日作為封底內(nèi)頁故事發(fā)表在《先進(jìn)科學(xué)》上。

或以“隔山打牛”方式發(fā)揮效應(yīng)

記者查詢相關(guān)論文得知,經(jīng)顱電刺激是一種非侵入性神經(jīng)刺激技術(shù),它通過電極將特定的低強(qiáng)度電流作用于特定腦區(qū),達(dá)到調(diào)節(jié)大腦皮層神經(jīng)活動的目的。研究表明,經(jīng)顱電刺激技術(shù)對于腦損傷的恢復(fù)、情緒調(diào)節(jié)、增強(qiáng)認(rèn)知能力等具有調(diào)控作用。

那么,經(jīng)顱電刺激究竟是如何發(fā)揮效應(yīng)的呢?

“經(jīng)顱電刺激技術(shù)在發(fā)展之初有一些簡單粗暴的假設(shè)。比如,正極刺激會引起電極下皮層興奮性的提高,提升相應(yīng)的認(rèn)知功能,而負(fù)極刺激會引起電極下皮層興奮性的減弱,降低相應(yīng)的認(rèn)知功能。早期的經(jīng)顱電刺激研究通常聚焦運動皮層和運動功能,研究結(jié)果基本支持這個假設(shè)。然而,當(dāng)人們將電刺激作用于高級皮層區(qū)域時,這個假設(shè)時而成立,時而不成立,難以琢磨。”該論文的第一作者、中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院副研究員楊立狀說。

隨著對大腦功能網(wǎng)絡(luò)的研究,人們意識到認(rèn)知功能依賴于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的協(xié)同,而非局部的神經(jīng)。因此,電刺激產(chǎn)生的效應(yīng)可能是通過“隔山打牛”的方式來實現(xiàn)的。

“我們之前的研究發(fā)現(xiàn),電刺激降低成癮者對成癮物質(zhì)的渴求主要源于調(diào)節(jié)前額葉和海馬旁回之間的功能耦合?,F(xiàn)在,領(lǐng)域內(nèi)大多數(shù)研究者已經(jīng)開始拋棄簡單粗暴的皮層局部興奮性改變假設(shè),擁抱電刺激效應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)機(jī)制假設(shè)。”楊立狀說。

電刺激效果似乎因人而異

近年來,越來越多的研究發(fā)現(xiàn),經(jīng)顱電刺激效應(yīng)存在巨大的個體差異。

楊立狀等人的論文中這樣描述:“神經(jīng)刺激技術(shù),尤其是經(jīng)顱直流電刺激,由于其潛在的臨床價值和低成本而變得非常流行。盡管經(jīng)顱直流電刺激易于操作,但要獲得一致的結(jié)果并非易事,因為效果在不同人之間都存在顯著差異。”

“我們招募了一組健康年輕人參與研究,采用功能核磁共振影像計算他們的大腦功能偏側(cè)化,即大腦在社會認(rèn)知活動中左右側(cè)顳頂聯(lián)合(TPJ)的激活不對稱性,同時采集了參與者在左側(cè)顳頂聯(lián)合刺激、右側(cè)顳頂聯(lián)合刺激和虛假刺激3種條件下的社會認(rèn)知功能任務(wù)成績。”楊立狀說。

研究結(jié)果顯示,對于一些人而言,電刺激是“蜜糖”,會讓他們的任務(wù)成績顯著提高;而對于另一些人,電刺激則是“砒霜”,會降低他們的任務(wù)成績。

如果刺激效果僅僅是兩種:積極作用和沒有作用,那么這項技術(shù)還是安全的。可是如果刺激效應(yīng)還包含消極作用,甚至副作用,那么人們就該三思而后行了。

“然而,很多研究者并沒有重視這一問題。”楊立狀說,學(xué)術(shù)文獻(xiàn)中充斥著積極作用的證據(jù);大眾媒體也在推波助瀾,大肆渲染電刺激的作用;很多沒有研究資質(zhì)的公司,在銷售經(jīng)顱電刺激技術(shù)的相關(guān)治療方案;人們甚至可以在網(wǎng)上找到專門的網(wǎng)站,學(xué)習(xí)如何動手DIY經(jīng)顱電刺激設(shè)備。

2014年,神經(jīng)科學(xué)權(quán)威期刊 《神經(jīng)元》上刊登了一篇文章,呼吁研究界重視經(jīng)顱電刺激的潛在濫用和倫理風(fēng)險。不論是研究者、商業(yè)機(jī)構(gòu),還是個人,都應(yīng)認(rèn)識到:汝之蜜糖,或許是彼之砒霜,在使用新技術(shù)時,風(fēng)險評估永遠(yuǎn)是首先要做的事情。

“我們認(rèn)為,刺激前篩查能夠事先評估個體是否適合接受經(jīng)顱電刺激,是經(jīng)顱電刺激應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)化的必要一環(huán)。”楊立狀說。(記者 馬愛平)

關(guān)鍵詞: 大腦

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