综述:右侧前额叶皮层阴极经颅直流电刺激与抑制控制:聚焦破坏领域通用系统的电极定位方案

【字体: 时间:2025年09月24日 来源:Neuroscience Letters 2

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  本综述聚焦阴极经颅直流电刺激(c-tDCS)靶向右侧背外侧前额叶皮层(rDLPFC)对抑制控制功能的调控作用。文章系统回顾了多项研究表明,c-tDCS可显著破坏动作抑制(如停止信号任务)和记忆抑制(如提取诱发遗忘)行为表现,挑战了“前额叶阴极刺激无效”的传统认知。这些发现为右侧前额叶作为领域通用性抑制控制枢纽的理论提供了因果性证据,对理解执行功能障碍的神经机制及开发神经调控疗法具有重要价值。

  

1. 引言

非侵入性脑刺激技术(NIBS)已成为临床神经心理学和认知神经科学研究的重要工具,其中经颅直流电刺激(tDCS)因能调节皮层兴奋性、影响行为且安全性高而广泛应用。tDCS通过阳极和阴极电极传递低强度电流(通常1-3 mA),阳极刺激(a-tDCS)通常增强神经元兴奋性,而阴极刺激(c-tDCS)则降低兴奋性。尽管大量研究使用a-tDCS增强抑制控制,但少数研究尝试用c-tDCS破坏特定脑区活动以理解其功能贡献。本综述重点关注将c-tDCS应用于右侧背外侧前额叶皮层(rDLPFC)的研究,探讨其对健康参与者抑制控制行为的影响。

2. rDLPFC的c-tDCS跨领域破坏抑制控制:反应与记忆抑制的案例

抑制控制是现代心理学和认知神经科学的核心概念,涉及抑制不当运动反应或竞争记忆的能力。神经影像学研究表明,成功的抑制控制会激活右侧前额叶皮层(rLPFC)的共同区域,包括背外侧和腹外侧部分。这一区域可能作为灵活枢纽,根据不同领域需求动态施加抑制性影响。例如,有效连接分析显示,rLPFC通过调节运动皮层和海马活动分别参与动作和记忆抑制。

本研究筛选标准包括:使用双电极设置(阴极置于rDLPFC)、采用评估抑制控制的实验任务、健康年轻成人参与者。如表1所示,多数研究报道了可解释为抑制控制受损的行为效应。

2.1 动作停止

Beeli等(2008)首次尝试用tDCS破坏反应抑制,使用Go/No Go(GNG)任务发现c-tDCS显著增加对no-go试次的错误反应。Gómez-Ariza等(2017)使用AX-CPT任务发现,仅rDLPFC的c-tDCS增加对非目标探针的“是”反应,而右侧额叶交界处(rIFJ)刺激无效。Friehs和Frings(2019)采用停止信号任务(SST)发现,c-tDCS后停止信号反应时(SSRT)显著延长,表明抑制过程受损。这些结果支持c-tDCS破坏动作停止能力。

然而,两项研究(Stramaccia等2015;Friehs等2021)未发现SSRT增加,可能与阳极位置(置于头皮而非头皮外)有关。这表明电极蒙太奇对效果至关重要。

2.2 选择性提取中竞争记忆的遗忘

神经影像学研究表明右侧前额叶参与情景记忆提取中的干扰解决,这一过程可能通过抑制控制实现。提取诱发遗忘(RIF)效应通常由抑制机制解释,即选择性提取目标记忆时竞争记忆被抑制。

Penolazzi等(2014)首次研究tDCS对RIF的影响,发现c-tDCS消除RIF效应,而sham和a-tDCS组则存在。Valle等(2020b)使用类比推理任务间接测量RIF,发现c-tDCS组遗忘效应消失。Lezama等(2024)采用言语创造力测试发现c-tDCS增加竞争记忆的生成,同时EEG显示α和γ频带变化。这些结果一致表明c-tDCS破坏记忆抑制过程。

2.3 其他证据

Zmigrod等(2016)使用Flanker任务发现c-tDCS增加干扰效应,表明rDLPFC在抑制感觉干扰中起作用。Silas和Brandt(2016)及Imbernón等(2022)研究定向遗忘,发现c-tDCS消除指令性遗忘效应,支持其破坏记忆下调能力。

3. 结论与未来方向

尽管研究数量有限,但c-tDCS over rDLPFC在抑制控制中表现出一致的破坏效应。这一发现挑战了前额叶阴极刺激无效的观点,为rLPFC作为领域通用抑制系统提供因果证据,并对理解神经精神疾病的抑制功能障碍具有临床意义。

未来研究需改进方法,包括添加控制位点、使用控制任务确保特异性、双盲设计等。结合神经影像和电生理技术(如EEG、fMRI)可揭示局部和网络水平机制。高清晰度tDCS(HD-tDCS)和经颅交流电刺激(tACS)可能改善空间分辨率和提供振荡活动机制见解。跨任务一致性验证和个体差异考察也将推动领域发展。

4. 意义声明

本综述表明,右侧前额叶阴极tDCS可一致破坏运动和记忆抑制行为,挑战传统认知并为领域通用抑制系统提供因果证据。

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