基于头皮脑电(EEG)的阅读过程中θ/α频段脑功能网络动态整合研究

为解决阅读过程中脑网络动态整合机制不明的问题，研究人员通过高密度头皮脑电(EEG)记录28名健康受试者在快速序列视觉呈现任务中的神经活动，采用相位锁定值(PLV)量化θ/α/β/γ频段功能连接。研究发现：θ/α频段网络密度在单词呈现后150-250ms达峰（α:184±61.48ms早于θ:237±65.32ms，P<0.01），伴随最短路径长度缩短，枕-额叶节点始终具有最高特征向量中心性，该模式与词汇类型无关且未发现脑区间显著领先-滞后关系。成果证实EEG可动态追踪阅读时特征性脑网络重组。

　　

当人类进行视觉阅读时，大脑上演着一场精密的交响乐。研究者们通过高密度头皮脑电图(EEG)捕捉到，在快速呈现单个单词的任务中，θ(4-8Hz)和α(8-13Hz)频段的相位锁定值(Phase Locking Value, PLV)如同指挥棒般引导着神经网络的动态重组。

随着每个单词的闪现，整个脑网络的连接密度如同潮汐般逐渐上涨，在刺激后150-250毫秒达到峰值——有趣的是，α频段的电活动总是比θ频段更早达到高潮（184±61.48ms vs 237±65.32ms，P<0.01）。与此同时，非相邻脑区之间的最短路径长度同步缩短，仿佛大脑正在搭建一条条信息高速公路。这种独特的动态模式不受单词语义或句子位置影响，却严格限定在θ/α频段，β(13-30Hz)和γ(>30Hz)频段始终保持着"沉默"。

在空间维度上，枕叶视觉处理区和额叶高级认知区始终占据网络核心地位，其特征向量中心性居高不下。令人惊讶的是，尽管传统理论假设信息会从感觉皮层向联合皮层单向流动，但研究并未发现枕-额叶与顶-颞叶之间存在显著的时间差，暗示着阅读可能涉及更复杂的全脑协同机制。溯源分析进一步揭示，这些头皮信号源自涉及感觉运动处理、记忆提取和语义整合的深层神经网络，且不同受试者的核心节点位置高度保守。

这项研究如同为大脑阅读过程安装了一台高帧率摄像机，首次通过头皮EEG捕捉到θ/α频段功能连接的动态演化规律，为理解语言处理的实时神经机制打开了新窗口。