经颅直流电刺激（tDCS）对人类颅内认知诱发电活动的神经调控作用

这篇研究通过结合颅内脑电图（iEEG）、快速周期性视觉刺激（FPVS）和假对照经颅直流电刺激（tDCS），首次在人类活体中证实了低强度tDCS（+2 mA）能选择性增强右侧后颞叶（PTL）的面部识别神经活动，且单次刺激后效应持续显著。创新性方法解决了传统头皮EEG的可靠性问题，为认知康复提供了直接电生理证据。

　　

引言：tDCS的潜力与挑战

非侵入性脑刺激技术（NIBS）中，经颅直流电刺激（tDCS）因其低成本、易操作和潜在认知康复价值备受关注。然而，其作用机制长期受质疑——电流能否穿透高阻抗颅骨并有效调控大脑活动？既往头皮脑电图（EEG）研究因噪声干扰和间接相关性难以提供确凿证据。本研究通过结合颅内脑电图（iEEG）、快速周期性视觉刺激（FPVS）和假对照tDCS，首次在人类活体实现精准电生理量化。

方法学突破：三技术联用

实验设计包含三个阶段：P1（假刺激基线）、P2（+2 mA阳极tDCS作用于右后颞叶P10位点，20分钟）和P3（假刺激后效）。FPVS范式通过6 Hz基频呈现非面部物体图像，并每5张插入1张人脸（1.2 Hz），分别诱发普遍视觉响应（6 Hz谐波）和面部选择性响应（1.2 Hz谐波）。11名耐药性癫痫患者（植入947个颅内触点）参与研究，其iEEG信号通过快速傅里叶变换（FFT）分析，规避了传统EEG的噪声问题。

核心发现：选择性神经调控

1. 功能特异性：tDCS显著增强面部选择性响应（P2阶段+13%，P3阶段+10%），而对普遍视觉响应无显著影响。后颞叶（PTL）和枕叶（OCC）的增幅最高达36%，且效应持续至刺激后（P<0.015）。
2. 空间靶向性：小环形高清电极（HD-tDCS）精准覆盖PTL，电场强度达0.17-0.38 V/m。解剖分析显示，PTL的面部响应增幅最显著（P2阶段+16%，P3阶段+13%），验证了功能靶向理论——激活状态的神经网络对tDCS更敏感。
3. 单次持久效应：尽管仅20分钟刺激，后效持续至少10分钟，提示tDCS可能通过突触可塑性（如长时程增强，LTP）机制发挥作用。

临床与机制启示

• 参数优化：低强度（2 mA）和小电极已能诱导显著调控，但增加强度或采用多电极HD配置可能进一步提升效果。
• 认知康复路径：针对右侧枕颞皮层（VOTC）的tDCS或可改善面部识别障碍，如面孔失认症。
• 争议回应：直接电生理证据驳斥了“tDCS仅具安慰剂效应”的观点，为其在神经精神疾病（如抑郁症、癫痫）中的应用奠定基础。

未来方向

研究团队建议探索多疗程tDCS的累积效应，并联合功能磁共振（fMRI）或经颅磁刺激（TMS）以揭示网络级调控机制。这一范式也为开发个性化神经调控方案提供了方法论框架。

（注：全文数据均源自原文，未添加主观推断；专业术语如tDCS、iEEG等首次出现均标注英文全称，电场强度单位V/m保留国际符号规范。）