40 Hz经颅交变电流刺激对精神分裂症神经同步与认知相关性的影响：一项脑电研究

为何调控脑电有意义

患有精神分裂症的人常常不仅要应对幻觉或妄想，还在日常认知技能上遇到困难，例如保持信息在脑中、集中注意力和学习新事物。这些困难与长期独立生活能力和生活质量密切相关，但现有药物对其帮助有限。本研究提出了一个直接的问题：如果我们用弱电流从外部轻轻推动大脑的自然节律，能否恢复参与记忆和注意的脑区之间更正常的交流——并且这最终可能有助于改善精神分裂症患者的思维功能？

用温和的电节律引导大脑

研究者使用了一种非侵入性方法，称为经颅交变电流刺激（tACS）。在头皮上放置了小型海绵电极，覆盖于左侧前额和右侧后方的区域——这些区域构成了工作记忆的重要网络，工作记忆是我们用来保持和更新信息的心理“草稿本”。在两周内进行了十次刺激，一组住院的精神分裂症患者接受了微弱、有节律的电流，频率为每秒40次，与快速的“伽马”脑波相关；另一组则采用相同的设置但仅给予短暂的假刺激，以维持盲态条件。

在记忆挑战中监听脑活动

为观察刺激在大脑内部的作用，团队在患者执行一个称为n-back的简单记忆任务时通过脑电图（EEG）记录头皮电活动。在一种版本中，参与者只需识别特定数字，主要测试注意力；在更难的版本中，他们需判断当前数字是否与刚才出现的数字相同，对工作记忆要求更高。科学家们关注快速的伽马波以及前后脑区之间同步的程度，还观察了慢快节律之间的嵌套关系——这些特征被认为支持清晰、协调的思维。

脑连接增强胜于行为变化

在十次刺激后，接受真实40 Hz刺激的患者在更高负荷的记忆条件下，前后脑快速活动的同步性比假刺激组更强。换句话说，当任务要求保持信息时，这两个脑区的脑波时序变得更紧密耦合。刺激还似乎在左额区稳定了一种特殊关系：非常慢的波为极快的活动爆发提供了时机，而在假刺激组该模式随时间减弱。这些变化表明，tACS能巩固那些在精神分裂症中常被破坏的脑回路间脆弱通讯。

思维略有改善的迹象，但尚无显著提升

在实际表现方面，变化较为有限。涵盖多种认知技能的标准认知测试在治疗后四周内并未显示出主动刺激组有明显优于假刺激组的优势。然而在脑电测试中，刺激组在最简版本的记忆任务上的准确率保持稳定，而假刺激组出现下降，这提示tACS可能在某些条件下帮助维持基础注意力。在探索性分析中，那些脑耦合模式更被保留的患者在数周后在视觉学习上也倾向于出现一定改善，但该效应较小，需要更大规模的研究加以验证。

对未来基于大脑的治疗意味着什么

对非专业读者来说，这项工作表明现在不仅可以监测精神分裂症中受扰的脑节律，还可以从外部将其轻推向更正常的方向。十次40 Hz tACS增强并保留了与工作记忆相关的关键脑同步模式，尽管尚未出现明显的、广泛的认知能力提升。研究结果提示，基于脑波的治疗可能有助于修复关键回路中的底层通讯，但要将这些神经层面的改变转化为日常认知收益，可能需要更长时间、更个体化的刺激方案或与认知训练结合。这项研究是学习如何调谐大脑节律以支持精神疾病中更清晰思维的早期但重要的一步。

引用: Liu, Y., Cao, X., Jin, H. et al. Effects of 40 Hz transcranial alternating current stimulation on neural synchronization and cognitive correlates in schizophrenia: An EEG study. Transl Psychiatry 16, 145 (2026). https://doi.org/10.1038/s41398-026-03917-7

关键词: 精神分裂症, 脑刺激, 伽马振荡, 工作记忆, 脑电图