| 英智科技M-100 Ultimate型經顱磁刺激儀作為核心干預工具,成功助力遼寧師范大學心理學院高賀明教授團隊。該團隊利用英智設備開展的高頻重復經顱磁刺激改善壓力下注意力控制研究,成果發表于認知神經科學領域權威期刊《Journal of Cognitive Neuroscience》(IF:3.0)。此項研究結合腦電圖技術,系統揭示了左側背外側前額葉(DLPFC)在壓力條件下調控注意力控制的因果作用,證實高頻rTMS激活左側DLPFC可顯著增強目標加工能力,為壓力情境下認知功能的保護與提升提供了新的神經調控策略。 |
遼寧師范大學的高賀明團隊在Journal of Cognitive Neuroscience發表了名為 High-frequency Repetitive Transcranial Magnetic Stimulation over the Left Dorsolateral Prefrontal Cortex Can Improve Attentional Control Under Stress: Behavioral and Electrophysiological Evidence的文章。
如圖1A所示,受試者到達實驗室后會先休息20分鐘。在休息時間的最后5分鐘,使用積極和消極情緒量表(PANAS)和狀態-特質焦慮量表(SAI)評估受試者的情緒狀態和焦慮水平。同時進行腦電圖準備。在TSST(T1)前收集第一次唾液樣本和自我報告壓力(SR)問卷(Likert量表),建立基線。隨后,受試者進行了15分鐘的TSST或安慰劑TSST。在TSST (T2)后立即采集第二組唾液樣本并收集問卷(SR、PANAS、SAI)數據。接下來休息10 min(rest 1),在這個階段對受試者進行重復經顱磁刺激,并在之后采集第三份唾液樣本和SR。接下來是4個額外獨特刺激任務,每個大約持續7分鐘。在T4和T5采集唾液樣本和SR。在第二次休息15分鐘(rest 2)后,進行第三次SAI和PANAS問卷調查(T6)。

在完成這個任務的同時采用 actiCHamp Plus 64 放大器(德國Brain Products公司生產,深圳瀚翔腦科學股份有限公司全國總代理)記錄腦電信號。原始EEG數據使用Brain Vision Analyzer Version 2.1 進行離線處理。

圖2 額外獨特刺激任務和TMS電場示意圖
ERP數據分析
對于搜索陣列誘發的ERP,在220 - 300ms的時間窗內,以組(對照、壓力)為被試間變量,目標-干擾物(LD-VT、LT-VD、LT-ND、LT-ID和LT-CD)和電極側性(同側、對側)為被試內變量,進行重復測量方差分析。
N2pc是指在視覺搜索任務中,當目標刺激出現在視野的一側時,大腦對側后部區域(通常是枕葉和頂葉)在刺激呈現后約200-300毫秒(ms)出現的一個負向腦電成分。通常與選擇性注意、空間注意等能力有關。
N2pc效應是通過從同側條件中減去對側條件的平均振幅來計算的。然后,對N2pc效應進行重復測量方差分析,以組(壓力、對照)為被試間變量,目標-干擾物類型(LD-VT、LT-VD、LT-ND、LT-ID和LT-CD)為被試內變量。
RTAC效應分析
RTAC效應即反應時的的注意捕獲效應,是指在實驗任務中,由于干擾刺激自動吸引了注意,導致被試對目標刺激的反應時延長,這種現象反映了注意系統的自動性和選擇性。RTAC效應是通過從LD-VT、LT-VD、LT-ID和LT-CD條件中減去LT-ND條件的平均RT來計算的。
TMS刺激方案
TSST任務結束之后,在rest 1階段對受試者進行重復經顱磁刺激。分別在控制頂葉組(完成控制組的TSST任務并進行頂葉rTMS)和壓力頂葉組(完成壓力組的TSST任務并進行頂葉rTMS)的頂葉區域和壓力DLPFC組(完成壓力組的TSST任務并進行左背外側前額葉rTMS)的左DLPFC進行重復經顱磁刺激。
使用經顱磁刺激儀(M-100 Ultimate,深圳英智科技有限公司,中國深圳)的八字形線圈(BY-90A)對所有受試者進行高頻rTMS,靜息運動閾值設置為110%。
本研究使用的rTMS方案內容如下:使用20 Hz的高頻進行rTMS刺激,每次刺激包括40個脈沖,持續2秒,間隔12秒,一共進行了40次刺激,總計1600個脈沖,總刺激時間為548秒。根據國際10-20系統,壓力DLPFC組刺激點定位在F3,壓力頂葉組和對照頂葉組刺激點定位在Cz點。
三、研究結果
1、行為學的結果
如圖3所示,壓力DLPFC組的RT(反應時)均比壓力頂點組(p < 0.001)和對照頂葉組(p = 0.012)更短;壓力頂葉組與對照頂葉組的RT無顯著差異(p = .396)。
壓力頂葉組RTAC效應高于控制頂葉組(p = 0.008),壓力DLPFC組RTAC效應低于壓力頂葉組(p = 0.024),而壓力DLPFC組與對照頂葉組RTAC效應無顯著性差異(p = 0.681)。


在對照頂葉組和壓力頂葉組中,LT-ID條件的N2pc效應強度均高于LT-VD、LT-ND和LT-CD條件(ps < 0.001),但低于LD-VT條件(ps < 0.085)。
