心理学和神经科学研究人员对如何增强人的心理能力非常感兴趣像我这样的 几十年来。 从提高空中交通管理等高风险环境中的注意力,到恢复痴呆症患者的记忆,改善认知功能的能力可以产生深远的影响。
新的研究表明大脑刺激可以帮助实现增强心理功能的目标。
在里面莱因哈特实验室在波士顿大学,我和我的同事一直在研究一种新兴的大脑刺激技术的效果?经颅交流电刺激,或 tACS? 患者和健康人的不同心理功能。
在此过程中,人们戴上嵌入电极的弹性帽,以特定频率振荡的微弱电流传递到头皮。 通过将这些受控电流施加到特定的大脑区域,可以通过以下方式改变大脑活动:推动神经元有节奏地放电。
为什么有节奏地放电神经元会有益? 研究表明脑细胞有效沟通当他们协调射击节奏时。 至关重要的是,这些大脑活动的节奏模式表明明显异常在神经精神疾病期间。
tACS 的目的是从外部诱导有节律的大脑活动,从而促进健康的心理功能,特别是当大脑可能无法自行产生这些节律时。
然而,tACS 是一项相对较新的技术,其工作原理仍不清楚。 是否可以加强或恢复大脑节律来改变心理功能一直是大脑刺激领域争论的话题。 虽然有些研究寻找证据其他人认为,人们通常使用的电流可能太弱了才能产生直接的效果。
当面对科学文献中相互矛盾的数据时,进行某种类型的研究可能会有所帮助称为荟萃分析它量化了多项研究中证据的一致性。
以前的一个2016年进行找到了有希望的证据使用 tACS 改变心理功能。 然而,自那时以来,研究数量增加了一倍多。 tACS技术的设计也已成为日益复杂。
我们着手对使用 tACS 改变心理功能的研究进行新的荟萃分析。 据我们所知,这项工作是最大、最全面的荟萃分析然而,关于这个主题,包含 100 多项已发表的研究,总共有 2,800 多名人类参与者。
在收集了所有研究中 300 多项心理功能测量结果后,我们观察到持续且立即的改进tACS 的心理功能。
当我们检查特定的认知功能(例如记忆力和注意力)时,我们观察到 tACS 在以下方面产生了最强的改善:执行功能,或面对新的、令人惊讶的或相互矛盾的信息时的适应能力。
我们还观察到短期和长期的注意力和记忆信息能力的提高。 总之,这些结果表明 tACS 可以特别改善特定类型的心理功能,至少在短期内是这样。
为了检验 tACS 对那些特别容易发生心理功能变化的人的有效性,我们检查了包括老年人和患有神经精神疾病的人的研究数据。 在这两个人群中,我们观察到了可靠的证据认知功能的改善与 tACS。
有趣的是,我们还发现一种特殊类型的 tACS 可以同时针对两个大脑区域并操纵它们彼此之间的通信方式,既可以增强或降低认知功能。 这种对心理功能的双向影响在临床上特别有用。
例如,一些精神疾病,如可能涉及处理奖励的能力降低,而双相情感障碍等其他疾病可能涉及高度活跃奖励处理系统。
如果 tACS 可以在任一方向改变心理功能,研究人员也许能够开发出灵活且有针对性的设计,以满足特定的临床需求。
tACS 领域的发展使研究人员能够以一种不需要药物的非侵入性方式安全地增强心理功能。
当前文献中的统计证据表明,tACS 有希望,改进其设计可以帮助其对心理功能产生更强烈、持久的变化。