文献速递第3期：tDCS的近期研究

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经颅直流电刺激(Transcranial Direct Current Stimulation, tDCS)是一种受到特别关注的神经调节方法。它被认为是一种当代便携式无创神经调节技术，在头皮上感兴趣的特定区域放置两个电极（阳极和阴极两个表面电极），可向头皮发送低(1~2 mA)电流，以极性依赖的方式影响阈下神经元的兴奋性。微弱的电流从带正电的阴极流向带负电的阳极，皮层的兴奋性在靠近阳极电极处增加，而在阴极刺激处降低。

虽然对于tDCS的精确神经生理效应和作用机制仍存在争议，但有许多研究表明，这种刺激可以对行为和神经活动产生可复制和极性依赖的影响。阳极刺激被认为会增加神经元的兴奋性，而阴极tDCS则会降低神经元的兴奋性。目前对tDCS的研究备受关注，如运动康复、运动学习、痴呆症、言语和认知障碍训练等

（小编近期也为大家整理了一些tDCS的相关研究，快来看看吧~）。

在过去的几十年里，大量的tDCS研究试图找到提高个体效能的方法，特别是执行功能方面。比如有研究显示，刺激背外侧前额叶皮层(DLPFC)可以增强工作记忆任务中的表现，有趣的是，tDCS对这种表现的影响似乎还会在刺激结束后持续作用。这无疑为特殊群体的康复治疗带来了福音，期待tDCS在未来的研究中能够不断的扩大其适用范围。

1. Scientific Reports（4.379）：经颅直流电刺激对工作记忆任务期间努力的影响

动机强度理论将努力定义为允许行为执行的资源投入，其功能是维持实现目标所需的活动。这一理论基于资源保护原则，即人们旨在使用尽可能少的资源来实现目标。有研究者认为这与任务难度也有关：随着任务难度的增加，完成任务所需的资源数量会增加。然而，将资源投入到不可能或不值得努力的任务中是一种资源浪费。因此，动机强度理论假设，只要努力是合理的，任务是可行的，努力就会随着任务需求的增加而增加。Richter等人（2008）认为，努力随着任务难度的增加而增加，但一旦任务变得极其困难，那么努力就会下降。在这些情况下，当参与者意识到努力不再合理，或者任务不可行时，他们就会放弃，而不是继续浪费努力。

大量的研究通过使用不同的方法改变任务难度的感知来说明这一效应的重要性。例如，情绪、内隐情感，甚至环境(如光线)，都已被证明会改变对主观需求的感知，而主观需求又决定努力程度。有趣的是，调查还发现，一个人的自我知觉对在任务中调动的努力程度有着重要的影响。事实上，自我认知能力低的人比自我认知能力高的人更能感知到挑战。由于努力随着任务难度的增加而增加(同样是在可能和合理的情况下)，在简单的任务中，低感知能力的个体应该比高感知能力的个体调动更多的努力。相比之下，在困难的任务中则相反。

此外，一些经颅直流电刺激(tDCS)证据表明，对背外侧前额叶皮层(DLPFC)的刺激有助于工作记忆任务中的表现。然而，对其对努力的潜在影响知之甚少。该研究假设（与伪刺激条件相比）阳极刺激会改变参与者对任务需求的感知，导致努力发生变化。阳极刺激会增加对任务的掌握，进而提高参与者执行任务的能力，从而降低任务需求的感知。为了验证这一假设，本研究通过tDCS对参与者的DLPFC进行刺激，随后让参与者完成2-back任务，同时记录其心血管测量结果。

研究结果发现，DLPFC的阳极刺激可调节困难工作记忆任务中的努力程度。通过其对自我能力感知的内隐效应，阳极刺激可能通过在面对困难时产生一种可行性的感觉来维持参与者参与任务。在阴极和伪刺激条件下则相反。

原文：Effects of Transcranial Direct Current Stimulationon effort during a working‑memory task

https://doi.org/10.1038/s41598-021-95639-7

2. Frontiers in Behavioral Neuroscience（3.558）：右背外侧前额叶皮层的高分辨率经颅直流电刺激增加了最优化倾向

人们在生活的各个方面都追求最好的。比如，寻找最合适的学校、工作、配偶等等。理性选择理论已经被用来解释这种偏好和选择，假设人们是理性的选择者。根据理性选择框架，人类在偏好、价值或效用的单一尺度上比较选项，以使这些品质能够最优化/最大化。然而，由于人类大脑有限的认知资源，如有限的工作记忆与环境中无限的信息之间的冲突，最优化往往是无法实现的。因此，人们往往会选择一个足够好的选项，放弃最优化选择的努力。

最优化倾向表示个体倾向于寻找最佳选择，而不是满足于一个超出内心可接受阈值的选择。有研究者将人们分为两类：一类是寻求最佳结果的最大化者，另一类是满足于一个足够好的选择的满足者。最大化者是那些在做出选择之前通过寻找尽可能多的选项信息来寻找最佳选项的人。研究表明，最大化者花费大量的努力来使效用最大化，而满足者花费较少的努力来获得足够好的选择。这些发现表明最大化者比满足者有更大的动机去追求最好的结果。因此，有两种方法来增加最大化倾向，增加工作记忆资源或增加最大化动机。这两种可能的最大化倾向促进机制都与右背外侧前额叶皮层(DLPFC)有关，因此，DLPFC是旨在调节最大化倾向的大脑刺激研究的主要靶点。

然而，还没有任何研究为鼓励人类追求最好的神经过程提供因果证据。本研究通过在右背外侧前额叶皮层 (DLPFC)上使用高分辨率经颅直流电刺激(HD-tDCS)来增加最优化倾向。参与者(n = 64)在两个疗程中通过右侧DLPFC接受2 mA阳极 4 × 1 HD-tDCS或伪刺激，随后完成了N-back工作记忆任务和最大化量表 (MS)。研究者观察到在阳极刺激期间最大化倾向得分增加。此外，结果表明这种最大化倾向的增加是由动机变化驱动的。在MS上，备选搜索子量表得分显著增加，表明评估更多替代方案的动机增加；然而，结果并未表明最大化倾向的增加是由于工作记忆的改善。

原文：High-Definition Transcranial Direct CurrentStimulation Over the Right Lateral Prefrontal Cortex Increases MaximizationTendencies

doi:10.3389/fnbeh.2021.653987

3. Scientific Reports（4.379）：经颅直流电刺激提高对消极情绪记忆的重新评估

对负面记忆和经历的重新评价对心理健康和幸福至关重要。缺乏重新评价是许多精神障碍的核心问题，也是治疗的关键目标。重新评价可能有助于形成对痛苦记忆或情况的适应性情绪反应，反过来，成功的情绪调节又有助于影响认知过程，并可能对情绪和行为控制的各种结果(包括决策)产生积极影响。

有研究调查了提高重新评价过程的方法，例如，在具体的重新评价过程中进行纵向训练，如心理距离、正念或自我同情。此外，最近也有研究显示右侧背外侧前额叶皮层（dlPFC）的tDCS通过增加或减少以主观情绪唤醒评级和皮肤电导为指标的情绪反应，促进了这两个方向的认知重评。Peña-Gómez等人表明，左侧dlPFC上的tDCS通过增强在加工图片时对情绪体验的认知控制，能够降低对图片线索的感知负效价。与此一致的是，Marques等人发现，在左腹外侧前额叶皮层(vlPFC)的tDCS，对负面图片进行认知重评时的情绪反应降低。然而，大多数研究考察了重新评估对标准化刺激（IAPS：国际情绪图片系统中的图片）的情绪反应的影响，而不是对个人资料（如自传体记忆）的影响。在个人资料（如情感自传体记忆）的背景下研究重新评估调节，这对于将研究结果转化到临床环境中是至关重要的。

因此，本研究通过经颅直流电刺激(tDCS)技术，以期揭示对负性情绪记忆重新评估的影响。本研究采用2 × 2被试间和双盲实验设计，考察在101名健康参与者的右背外侧前额叶皮层(dlPFC)上的tDCS，同时重新评估个人负性记忆或参与控制任务。研究结果发现，tDCS可能会（至少在短时间内会）提高重新评估的效果。本研究结果表明tDCS可能有助于优化当前精神疾病的治疗方法。

原文：Enhancing reappraisal of negative emotionalmemories with transcranial direct current stimulation

https://doi.org/10.1038/s41598-021-93647-1

4. Scientific Reports（4.379）：前额叶tDCS削弱倾向于自我批判反刍的女性个体的反事实思维

反刍倾向(即持续压抑情绪的重复的负面自我参照思维)与反事实思维(CFT)、遗憾以及左背外侧前额叶皮层(DLPFC)的活动减弱有关。反刍是指重复的消极的自我参照认知和情绪。有反刍倾向的人更有可能对过去的选择结果做出消极反应。

有研究表明，左前额叶皮层的阳极经颅直流电刺激(tDCS)可以调节潜在的神经元活动，能够暂时改善认知控制，减少沉思过程和情绪反应，并刺激适应性情绪的产生和调节压力过

程。而本研究的目的是考察在自我批判反刍倾向下，左DLPFC的阳极经颅直流电刺激(tDCS)是否暂时减少反事实思维和遗憾(通过自我报告和心理生理学指标进行评估)。

80名具有不同程度自我批评反刍的健康参与者在执行决策任务时接受阳极或伪tDCS。在该任务中，他们需要反复面对最佳、次佳和非最佳选择结果。结果表明，在反刍倾向个体中，阳极(相对于伪刺激条件)tDCS与CFT减少和对不同选择结果的心理生理反应减弱有关。相反，在低反刍倾向个体中，阳极(相对于伪刺激条件)tDCS与CFT和遗憾增加相关，但对心理生理反应没有任何影响。

综上所述，这些结果为左前额叶tDCS对CFT的适应性效应以及倾向于进行自我批评反刍的个体对选择结果的遗憾/后悔方面提供了初步的证据。

原文：Prefrontal tDCS attenuates counterfactual thinkingin female individuals prone to self‑critical rumination

https://doi.org/10.1038/s41598-021-90677-7

5. Scientific Reports（4.379）：TDCS对青年和老年人指向任务学习的影响

运动技能学习是我们日常生活中必不可少的一部分，熟练的动作表现可以用任务成功来衡量，这通常是一种明确的分类指标，但也可以通过更隐式的运动学指标来衡量。在运动学研究中，任务成功的主要特征是表现参数，如速度、准确性或效率。运动动作表现的可变性源于各种不同的适应过程，包括感觉反馈的整合。根据不稳定的感觉条件需要被整合到内部模型中的方法，运动变异性可以被认为是神经-运动系统中的噪声，导致运动输出表现的变异性。

学习一个新的动作不仅包括减少动作表现的可变性，还包括空间准确性的内隐学习，或学习最佳的特定任务策略。学习中的外显和内隐部分很可能在独立但相互作用的系统中维持。因此，研究新动作技能任务的学习是否与外显任务成功的增加和内隐动作输出变异性的减少有关，可能有助于理解外显和内隐学习之间的关系。衰老是调节运动技能学习的一个主要因素。据推测，其中一个原因是，衰老深刻地影响了感觉运动网络，导致运动功能的渐进性衰退。与年轻人(青少年)相比，老年人学习新运动任务涉及的神经网络分布更广。然而，这一现象不能仅仅归因于增加的神经噪声，而是可能作为一种必要的补偿机制，以成功地完成任务。

本研究以30名青年（YA）(27.07±3.8岁)和30名老年人（OA）(67.97±5.3岁)为研究对象，在指向性任务中考察多次tDCS对外显和内隐学习测量的影响。该研究假设，与YA相比，OA表现出更慢的外显技能学习，更长的动作时间/更低的准确率，以及更慢的内隐学习和更高的空间变异性，但从阳极tDCS中获益更多。本研究认为在运动时间上存在年龄相关的差异，但在准确率或空间变异性没有差异。TDCS无论是在显性还是隐性参数上都没有促进学习。然而，与本研究假设相反的是，本研究发现tDCS仅在YA中具有较高的准确率，而tDCS没有诱发空间变异性差异。综上所述，研究数据显示，外显和内隐技能参数的tDCS效应重叠是有限的。此外，它支持tDCS能够产生一种提高表现的大脑状态的假设，至少对于明确的技能习得是这样的。

原文：TDCS effects on pointing task learning in young andold adults

https://doi.org/10.1038/s41598-021-82275-4

6. Frontiers in Aging Neuroscience（5.75）：tDCS诱导的记忆再巩固效应及其与主观认知衰退中的结构和功能MRI基质的关联

认知功能障碍在老年人中非常普遍，是一个主要的社会健康问题，它不仅会对生活质量产生消极影响，而且会增加患痴呆症的风险。因此，迫切需要找出有效的干预措施，以延缓记忆衰退，促进认知功能的维持。

先前有研究证据表明，对左背外侧前额叶皮层(l-DLPFC)的经颅直流电刺激(tDCS)可以增强主观认知能力下降 (SCD) 被试的情景记忆，已知这些被试有患痴呆症的风险。值得注意的是，记忆形成过程是以高度动态的方式进行的。从这个意义上说，在编码后的一段有限的时间内，新记忆保持不稳定，并通过巩固过程稳定下来。然而，巩固的记忆可能会回到一种不稳定的状态，在这种状态下，它们可能会被重新激活(例如，通过提醒)。这将打开一个有时间限制的窗口，在所谓的再巩固过程中，这些记忆可以被修改。在再巩固过程中，主动记忆痕迹很容易被外部干预(如tDCS)修改，tDCS可能会稳定(即加强)新的记忆。这一过程可能是由于tDCS具有促进神经可塑性机制的潜力，使得其在这个时间有限的再巩固窗口期至关重要。因此，这些干预的长期益处可能与tDCS后突触连接的可塑性相关的持久修改有关。

本研究的第一个目标是在SCD参与者中证实，在背景提示后，左l-DLPFC上应用tDCS是否可以改善情景记忆的再巩固；第二个目标是研究在记忆再巩固实验之前获得的大脑结构和功能完整性的核磁共振测量是否具有预测认知效果的价值。

38名SCD参与者（年龄：60-65岁）被随机分配到接受阳刺激（N = 19）或伪刺激（N = 19）tDCS组中（双盲设计）。他们接受了15个单词（第1天）的口头学习任务，24小时后（第2天），在提供上下文提示后，以1.5 mA的电流对l-DLPFC施加刺激15分钟。在刺激后1天（第3天）和1个月后的随访（第30天）测量对单词的延迟回忆和识别情况。在实验进行之前，获得了参与者的大脑结构和功能MRI信息。本研究确定了识别记忆中的组× 时间的交互作用，阳刺激tDCS组是能够在第3天和第30天之间保持稳定记忆性能的。MRI 结果显示，在默认模式网络中，tDCS诱导的记忆再巩固效果更好的个体表现出更高的左颞叶厚度和更大的内在FC激活。目前的研究结果证实，tDCS 通过调节记忆再巩固，能够提高有自我认知认知障碍的人的表现。这表明，结构和功能更完整的SCD参与者可能会从这些干预措施中受益，但同时也促进有患痴呆症风险的人群的认知功能的维持。

原文：Functional MRISubstrates in Subjective Cognitive Decline

doi: 10.3389/fnagi.2021.695232

7. Scientific Reports（4.379）：通过多重经颅直流电刺激蒙太奇增强创造力任务中的概念流畅性

神经影像和经颅直流电刺激(tDCS)研究表明，产生新想法与前额皮质(PFC)和枕后皮质等区域的活动的减少和增加有关。然而，由于不同的样本量、不同的创造性和实验室间tDCS应用方法的多样性，这些tDCS诱导效应的稳定性存在很大的差异。为了解决这些不足，研究者们在标准化的tDCS中使用了12种不同的蒙太奇来研究前额颞叶和枕叶皮层活动的改变如何影响创造性思维。

在四个实验中，246名参与者在接受tDCS时对60张物体图片产生了常规或非常规的思维。参与者还完成了一项短期记忆任务（控制任务）。本研究通过在左或右腹外侧前额叶(F7, F8区)或枕叶(O1, O2区)皮质上放置两个5cm × 5cm电极，在1.5 mA下持续20分钟的阳极tDCS，同时跨极性对这些区域进行双侧刺激或伪刺激。左腹侧PFC(而不是右腹侧PFC)的阴极刺激提高了创造性想法产生的流畅性，但对独创性没有影响，这可以用语义距离的测量来近似表示。对控制任务则没有任何影响。同时双侧腹侧PFC的刺激上（无论极性方向如何），以及枕叶皮质的兴奋性刺激都没有改变任务表现。强调跨实验方法一致性的重要性，这些结果扩展了研究者过去的研究发现，并有助于我们读者更好的理解左PFC在创造性思维中的作用。

原文：Augmentingideational fuency in a creativity task across multiple transcranial directcurrent stimulation montages

https://doi.org/10.1038/s41598-021-85804-3

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