双焦点α波段tACS调节视觉感知中的时间采样机制

本文推荐了一项创新性神经调控研究：为探究α振荡(7-13 Hz)在视觉时间采样中的因果作用，研究者采用个体化α频率(IAF)的高精度经颅交流电刺激(HD-tACS)技术，通过双焦点刺激模式作用于视觉提取区(V5/MT)，发现IAF+2 Hz刺激显著提升右视野时间分离精度，而IAF-2 Hz则降低性能。EEG分析进一步揭示α功率普遍下降及非周期成分调制现象，为理解tACS神经机制提供了新视角。

　　

视觉系统如何对连续信息流进行时间采样是认知神经科学的核心问题。α波段振荡（7-13 Hz）长期以来被认为与视觉时间处理密切相关，其中更快的α频率通常关联更高的时间分辨率。然而，现有证据多基于相关性研究，且结果存在不一致性，缺乏因果性证据。此外，关于经颅交流电刺激（tACS）如何通过调制α振荡影响视觉时间采样的神经机制尚不明确。为此，Alessia Santoni等人在《NeuroImage》发表了题为“Bifocal alpha-band tACS modulates temporal sampling in visual perception”的研究，通过结合高精度tACS与脑电图（EEG）技术，深入探索了α振荡在视觉时间采样中的因果作用及其神经基础。

研究团队采用了多项关键技术：首先，通过个体化α频率（IAF）定制的双焦点高精度tACS（HD-tACS）刺激双侧纹外视觉区（包括V5/MT），频率设置为IAF、IAF+2 Hz和IAF-2 Hz；其次，利用双闪融合任务（2FFT）行为范式评估时间分离能力；第三，采集刺激前后的静息态EEG数据，并通过参数化光谱分析（specparam算法）分离周期性与非周期性成分；第四，采用广义线性混合模型（GLMM）分析行为数据，并通过基于簇的非参数置换检验处理EEG数据；最后，通过SimNIBS软件模拟电场分布以确保刺激靶向准确性。

3.1. Modulation of temporal segregation processes

行为结果显示，静息态IAF与时间分离准确性相关，更高IAF预测更优分离能力。关键发现是，tACS频率对行为表现有显著调制作用：IAF+2 Hz刺激提升了双闪感知准确性，而IAF-2 Hz则降低了表现。这一效应仅出现于右侧视野，凸显了α介导视觉时间采样的半球不对称性。控制分析表明效应特异于双闪感知（时间分离），而非单闪感知。

3.2. Modulation of alpha power and frequency

EEG分析发现，刺激后IAF未发生偏移，但α峰值功率在所有刺激条件下均显著下降，下降区域集中于枕顶叶电极集群。这一功率降低效应无频率特异性，表明tACS可能诱发非特异性神经活动变化。

3.3. Modulation of aperiodic slope and offset

非周期性成分分析揭示，IAF+2 Hz刺激后，非周期性指数（1/f斜率）显著降低，表明功率谱斜率变平；同时偏移值（宽带功率）也降低。这些变化提示皮层兴奋性可能增强，反映了兴奋/抑制（E/I）平衡的调整。

研究结论强调，α振荡在视觉时间采样中扮演因果角色，tACS可通过频率特异性调制行为表现。右侧视野的特异性效应可能与半球功能不对称相关。神经生理层面，tACS未引起IAF偏移，但导致α功率普遍下降及非周期性成分改变，提示其作用机制可能涉及神经兴奋性调控而非纯粹 entrainment效应。这些发现不仅巩固了α振荡作为视觉时间采样基础的理论框架，还为tACS的神经机制提供了新见解，指出非周期性活动可能作为神经调控效应的生物标志物。研究局限性包括缺乏 sham 对照组及刺激强度可能不足，未来需进一步探索参数优化与机制细节。