tDCS技术对青少年、老年人认知能力的积极影响

认知增强（cognitive enhancement，CE）是指有针对性地增强或者扩展认知能力或者情感能力的技术，其以神经可塑性为基础，通过加强或削弱神经元之间的连接，改变大脑的结构，从而改变相关的认知能力。

【专家点评】

中国航天员科研训练中心（焦学军教授等）研究指出：认知增强可以增强健康儿童、青少年等的认知能力，可以减缓健康老年人认知能力下降的速度。

经颅直流电刺激（transcranial direct current stimulation，tDCS）、经颅磁刺激（transcranial magneticstimulation，TMS）以及认知训练，是目前研究中应用较广泛的认知增强手段。但 TMS 刺激有诱发癫痫的风险，而且操作设备便携性较差。相较而言tDCS 刺激简单、便捷、易操作，价格相对便宜，对人体没有诱发疾病的副作用。

【认知训练+tDCS对感知能力的提升】

感知在日常生活中涉及很多方面，如视觉、听觉、空间知觉、躯体感觉等。

对于视觉感知来说，研究发现组合（认知训练+tDCS）技术可以明显改善患者或健康人的视觉能力，特别是改善视觉空间忽视的症状；对于听觉感知来说，可以增强未经训练的多任务和视觉搜索任务的绩效；对于空间感知来说，训练后定向力、知觉、视运动等认知能力显著提高。

【认知训练+tDCS对注意力的影响】

注意力（attention）是一种较为复杂的认知功能，是指心理活动指向和集中于某种事物的能力，它包含警觉网络（alerting network）、导向网络（orienting network）、执行控制网络（executive network）等多种成分。注意力与感知、记忆等认知能力有密切关系。

研究发现，经过tDCS干预后，受试者的静息态脑血流明显增加，这表明tDCS通过调节认知和神经的可塑性，达到提高记忆力等高阶认知能力。

【认知训练+tDCS对工作记忆的影响】

工作记忆在我们的日常生活中起着非常重要的作用，被认为是人类进行学习、理解、推理等高级认知活动的核心。

工作记忆主要激活脑区是DLPFC以及顶叶。一项对32名飞行员的研究发现，在训练后立即进行DLPFC的阴极tDCS刺激，对飞行员的程序学习产生了有益的影响。

2017年的一项研究，对71名成年健康人进行左侧和右侧 DLPFC的阳极 tDCS 刺激，结果发现，tDCS 刺激可以增强训练的效果，且增强学习的效果可以持续9个月以上。

【认知训练+tDCS对决策能力的影响】

在日常生活中，我们需要从两种或多种条件下选择其一，这就涉及到决策能力。它是一种高级的认知能力，与其他的认知能力紧密相关，包括处理速度、抑制能力、控制能力、决策等。

在一项对22名健康成年人的测试中，12名参与者进行传统认知训练，10名参与者同时给予tDCS技术干预（干预方案为右侧额下回，1.5 mA，15min）。结果发现，tDCS干预结合认知训练，有效地改善抑制反应能力，效果明显优于单独的多次训练。

【认知训练+tDCS对学习能力的影响】

2018年，在一项tDCS干预与阅读训练的组合，对儿童长期影响的研究中，26名儿童和青少年接受了6周的训练，训练方案为对颞-顶区域进行左侧阳极或者右侧阴极的tDCS干预，同时进行阅读训练。

通过真刺激组、假刺激组对比，训练前、训练后、训练后一个月、训练后六个月的对比分析，结果发tDCS干预对阅读能力有长期的改善。

另一项对30名受试者的测试中，（干预方案为双侧DLPFC，1mA，30min，同时进行认知训练）在训练前、训练后、训练结束两个月后，进行数学能力和工作记忆能力测试，发现数学能力（计算速度、准确率、应用理解等）和工作记忆成绩均有显著提升，且数学能力较低的受试者，改善效果更明显。

【研究结论】

tDCS结合认知训练，可以提升健康人的感知能力、注意力、工作记忆、决策能力以及学习能力。

【参考文献】

郭娅美, 李启杰, 姜劲,等. 基于认知训练和经颅直流电刺激组合的认知增强技术综述[J]. 生物医学工程学杂志, 2020, 375:7.