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为探究非侵入性间接海马靶向刺激效果，研究人员开展经颅交流电刺激（tACS）结合功能磁共振成像（fMRI）研究。结果发现 tACS 对海马 - 皮质连接的调制具有频率、状态和拓扑特异性。该成果为相关研究和临床干预提供了重要依据。
在大脑的奥秘探索中，海马体因其在认知和心理健康方面的关键作用，成为众多科研人员关注的焦点。然而，它深藏于大脑内部，直接对其进行神经刺激困难重重。在动物研究或人类脑部手术中，虽然可以通过侵入性手段实现直接刺激，但在普通研究和临床场景中，这种方法并不适用。于是，非侵入性脑刺激技术应运而生，其中经颅电刺激（tES）凭借其操作简便、安全无创的特点，成为热门研究工具。而经颅交流电刺激（tACS）作为 tES 的一种，能够通过振荡刺激研究海马体的 θ（3 - 8Hz）活动，备受关注。此前的研究虽有一定成果，但仍存在诸多问题。比如，以往同时进行的 tACS - fMRI 研究未能明确 tACS 对人类海马 - 皮质连接的调制作用，而且对于常用刺激参数下 tES 能否有效作用于神经组织也存在争议，这些都为该领域的研究蒙上了一层阴影。
为了驱散这些疑云，来自马斯特里赫特大学（Maastricht University）的研究人员挺身而出。他们精心设计并开展了一项研究，试图揭开 tACS 对海马 - 皮质连接调制的神秘面纱。最终，他们的努力取得了丰硕成果，相关研究结论在《Communications Psychology》上发表，为该领域的发展注入了新的活力。
在这项研究中，研究人员主要运用了以下几种关键技术方法：一是 tACS 技术，通过特定电极在头皮 P4 位置施加不同频率（5Hz（θ）、10Hz（α）、20Hz（β）和 40Hz（γ））的刺激；二是 fMRI 技术，在 tACS 刺激的同时测量大脑活动；三是功能连接分析方法，如基于种子点的相关分析（SBC）、心理生理交互分析（gPPI）等，以此探究 tACS 对海马 - 皮质功能连接的影响 。研究样本为 18 名来自马斯特里赫特大学的健康学生。
下面让我们详细了解一下研究结果：
- 行为学数据：重复测量方差分析表明，线索有效性对反应时间有显著主效应，有效线索提示的目标反应更快；参与者对右侧视野目标反应也更快。但 tACS 频率对反应时间无显著影响，其与线索有效性、视野等也无显著交互作用。
- 静息态基线时海马 - 皮质连接：在无刺激静息状态下，右侧海马与双侧内侧颞叶、腹内侧前额叶皮质、前后扣带回皮质等多个脑区存在显著连接，这些区域多属于默认模式网络。
- 静息态功能动力学：对无刺激静息状态下三个静息态网络（默认模式网络、突显网络和额顶网络）的功能连接分析显示，本研究中较短的静息块在功能动力学上与传统较长时间的静息态测量相似；同时，低频波动分数振幅（fALFF<0.1Hz）在偶数和奇数静息块间无显著差异 ，表明短静息块能可靠捕捉相关静息态动力学。
- tACS 对海马连接的影响：在静息状态下，tACS 刺激会引起海马 - 皮质连接变化。5Hz 刺激时，右侧下顶叶小叶（IPL）出现显著体素簇，其海马 - 皮质连接改变最明显，且与其他频率刺激相比，5Hz 刺激引起的连接变化更显著，甚至使连接强度符号反转。而在任务状态下，tACS 对海马 - 皮质连接无显著影响。这表明 tACS 对海马 - 皮质连接的调制依赖于大脑状态。
- 心理生理交互分析：以右侧海马为 “生理因素”，tACS 和任务 / 静息状态为 “心理因素” 进行分析，发现 5Hz tACS 在右侧 IPL 和左侧下额叶皮质出现显著簇。在这些区域，5Hz tACS 在静息时调制海马 - 皮质连接，而在任务时无此作用，且在顶叶皮质增强连接，在额叶皮质减弱连接。
- 频率特异性海马网络效应：对比 5Hz（θ）与非 θ 频率刺激，在静息块中，5Hz tACS 在右侧角回（AG）、右侧中颞叶 gyrus 和右侧梭状回 gyrus 增加功能连接更显著；在任务块中则无显著效果，这进一步证明 5Hz tACS 对海马连接的频率特异性和状态特异性调制。
- 海马与静息态网络的连接：在无刺激静息条件下，右侧海马与默认模式网络区域正连接，与突显网络区域负连接。5Hz tACS 显著调制了海马与突显网络中右侧 SMG 节点的连接，说明 tACS 可特异性调制海马 - 顶叶连接。
- 其他分析：以 P4 中央电极位点和左侧海马为种子点的分析未发现 tACS 诱导的显著连接变化；对信号质量的一系列分析表明，tACS 调制海马 - 皮质连接的结果不太可能是由刺激引起的信号质量局部变化导致的。
综合研究结果和讨论部分，此次研究意义重大。研究人员发现顶叶 tACS 能以频率、状态和拓扑特异性方式显著调制海马 - 皮质连接，这不仅为非侵入性脑刺激技术在调节皮质 - 皮质下网络连接方面提供了新的证据，还拓展了该技术在健康参与者中的应用。尽管研究存在一些局限性，如电极放置方式和刺激半球选择等问题，但这也为后续研究指明了方向。未来研究可进一步优化电极定位，探索不同刺激参数和认知背景下 tACS 的作用机制，有望为相关神经疾病的治疗和认知功能的改善提供更有效的干预策略 。
