处理完成综述：如何改善认知灵活性：来自非侵入性神经调节技术的证据

本文系统回顾了光生物调节(PBM)、神经反馈(NF)、重复经颅磁刺激(rTMS)、经颅直流电刺激(tDCS)和虚拟现实(VR)等非侵入性神经调节技术在改善认知灵活性(CF)方面的作用机制和临床应用前景。

　　

认知灵活性(Cognitive Flexibility, CF)是指个体根据环境需求调整行为和思维的能力，是执行功能的核心组成部分。这种能力使人类能够适应性地处理和有效响应多样化和动态的情境需求。CF的执行依赖于大脑关键区域中各种神经回路的集体相互作用，包括前额叶皮层(PFC)、前扣带皮层(ACC)和后顶叶皮层(PPC)，这些区域支持思维和视角的和谐顺畅转换。

CF涉及将外部证据与先前预期相结合，从而对不断变化的环境需求做出行为调整。这一认知构念包含了三个关键组成部分：通过认知切换的学习过程、适应策略的发展以及对意外情境变化的灵活反应。从心理学角度来看，CF与行为控制相关的高阶认知机制交织在一起，如抑制和更新功能。

神经基质和网络研究表明，CF的神经基础主要涉及侧向额顶网络(L-FPN)和中扣带岛网络(M-CIN)。这些网络通过任务切换范式被广泛研究，功能性磁共振成像(fMRI)检查了大脑区域的活动情况。连接大脑区域的白质束支持这些基于反馈的反应，而CF的缺陷与多种神经发育和神经精神疾病有关，如精神分裂症、自闭症谱系障碍(ASD)和阿尔茨海默病(AD)。

鉴于CF在日常表现和执行功能中的重要作用，研究人员开发了多种治疗方法来改善CF。非药物和非侵入性治疗途径因其在各种神经系统疾病中对CF的潜在疗效以及最小副作用而受到越来越多的关注。非侵入性干预措施包括经颅直流电刺激(tDCS)、光生物调节(PBM)、重复经颅磁刺激(rTMS)、神经反馈(NF)和虚拟现实(VR)等技术。

tDCS通过影响和平衡皮层兴奋性或抑制性连接来改善认知功能，调节皮层兴奋性，增强突触可塑性，并改变局部血流。rTMS是一种安全、无创的大脑刺激技术，通过改变皮层兴奋性来调节大脑功能。PBM通过改善线粒体功能、注意力增强和认知改善来促进突触发生和结构重塑。NF通过改善个体对脑波的调节来重塑神经回路。VR则通过多模态学习促进神经适应。

这些技术方法可能通过重塑神经连接和重新映射与切换相关的网络来增强CF。维持CF等认知领域增强效果需要长期的神经可塑性同步和适应。非侵入性脑刺激技术如tDCS和rTMS通过特异性靶向大脑区域并促进长时程增强(LTP)和长时程抑制(LTD)来调节神经元兴奋性和皮层网络动力学。

未来的研究需要强调发展这些神经调节方法，理解对这些方法反应的差异，结合各种技术，并检查这些干预措施的持久后果。推进这些研究方向有望通过非侵入性神经调节方法促进终身CF并改善整体认知功能。尽管CF在神经科学和心理学研究中得到了广泛研究，但其在临床神经退行性和神经心理疾病中的实际整合仍然有限，需要进一步研究来验证CF发现在各种临床条件下的应用价值。

总之，CF允许个体根据各种环境需求修改他们的思想和行为。大脑区域之间的连接，特别是PFC，作为中枢枢纽以CF的形式控制适应性行为。各种神经发育和神经精神疾病会引起CF缺陷，而最近的非侵入性神经调节方法，包括VR、tDCS、rTMS、PBM和NF，为改善CF提供了有希望的途径。