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为探讨元控制（metacontrol）随年龄的发展变化，研究人员对儿童青少年（8-17 岁，N=76）和成人（18-30 岁，N=90）开展 Go/Nogo 任务，发现儿童非周期性神经活动更强，而成人能依任务需求调整。该研究为认知控制发展提供神经机制见解。
在人类大脑发育的漫长旅程中，前额叶皮层的成熟宛如一场 “迟到的盛宴”，其缓慢的发育进程深刻影响着认知控制功能的完善。传统认知控制研究聚焦于个体维持目标、排除干扰的 “坚持” 能力，却逐渐意识到灵活切换目标、接纳意外信息的能力同样不可或缺，二者的平衡 —— 元控制（metacontrol），成为理解大脑适应性行为的关键。然而，元控制的神经机制尤其是其随年龄的发展规律，始终笼罩在神秘的面纱之下。非周期性神经活动作为近年来备受关注的神经标记，其在 EEG 功率谱中体现的无规则信号（以非周期指数衡量）被认为与皮层噪声、兴奋 / 抑制（E/I）平衡密切相关，为解开元控制的发育谜题提供了一把钥匙。在此背景下，山东师范大学与德国德累斯顿工业大学的研究团队合作，针对儿童青少年到成人的元控制神经基础展开深入探索，相关成果发表在《Scientific Reports》。
为揭示元控制的发育轨迹，研究人员选取 76 名 8-17 岁的儿童青少年和 90 名 18-30 岁的成人作为研究对象，采用经典的 Go/Nogo 任务，结合 EEG 技术与 FOOOF 算法分析非周期性神经活动（以非周期指数表征）。研究重点关注两个核心问题：一是非周期性神经活动随年龄的整体变化趋势，二是不同年龄群体对任务需求的神经适应性调整差异。
研究采用的关键技术方法包括：①Go/Nogo 任务：通过呈现 “DRüCK”（Go）和 “STOPP”（Nogo）刺激，要求参与者在 Go trials 中快速按键，在 Nogo trials 中抑制反应，利用任务的控制需求差异诱发不同元控制状态；②EEG 记录与分析：使用 60 通道电极帽采集脑电信号，经预处理后通过 FOOOF 算法分解功率谱，提取非周期指数（反映神经噪声水平）；③统计分析：通过重复测量方差分析、回归分析等探讨年龄、任务条件与非周期指数的关系。
行为结果
成人在 Nogo 条件下的正确拒绝率（0.86±0.01）显著高于儿童青少年（0.75±0.02），且 Go 条件下反应时（RT）更快（359.62±4.61 ms vs. 438.51±9.55 ms），表明成人抑制控制能力更强，反应更高效。
非周期指数的全脑分析
- 年龄与时间窗口效应：成人非周期指数（4.31±0.02 μV/m2）高于儿童青少年（4.20±0.01 μV/m2），且刺激后（within-trial）非周期指数显著高于刺激前（pre-trial），表明成人神经噪声更低，且能在任务中有效 “去噪”。
- 任务条件与年龄交互作用：成人在 Nogo 条件下非周期指数显著高于 Go 条件，显示其能根据任务需求调整神经活动；而儿童青少年在两种条件下无差异，提示元控制策略性调整能力尚未成熟。
探索性分析
- 年龄分层分析：将儿童青少年分为童年晚期 / 青春早期与青春中晚期，发现青春中晚期个体在刺激后非周期指数增加更显著，表明神经活动调整能力随发育逐步增强。
- 头皮地形与电极特异性分析：前额中央区（如 FC1、FCz、Cz）是年龄相关非周期指数变化的关键脑区，成人在此区域对任务条件的响应更敏感。
- 回归与相关分析：年龄与 “准备指数”（刺激前后非周期指数差）和 “元控制指数”（Nogo 与 Go 条件非周期指数差）呈正相关，且非周期指数差异与任务表现（如 RT、错误率）相关，验证其作为元控制神经标记的有效性。
结论与讨论
研究表明，从儿童到成人，非周期性神经活动呈现系统性减少，反映皮层噪声降低与神经效率提升；同时，成人能更灵活地根据任务需求调整非周期活动，体现元控制策略的成熟。这一过程与前额叶皮层成熟及多巴胺能通路的发育密切相关，为理解认知控制的年龄差异提供了神经生理学证据。值得注意的是，非周期指数的 “倒 U 型” 发育轨迹可能与生命周期中认知表现的变化（如儿童灵活性高但持久性不足，成人反之）相呼应，提示神经噪声的适度平衡对适应性行为的重要性。该研究不仅深化了对元控制发育机制的理解，也为相关神经精神疾病（如 ADHD）的诊断与干预提供了潜在生物标记，未来可结合时间分辨技术进一步揭示其动态过程。
