|新知丨给大脑“充电”？要因人而异

脑筋转不动？来，充充电试试！尽管这听起来像是科幻小说里的奇谈怪论，认知神经科学却正在一本正经地探讨这个想法的可行性。给大脑“充电”的经颅电刺激技术（transcranial current stimulation, tES）正在研究界崭露头角。经颅电刺激通过外置电源和放置在头皮表面的电极，对人脑施加微弱的直流、交流或者随机强度的电刺激，最大电流强度通常在1~2mA之间，单次刺激时间一般小于30分钟。
过去十几年间，经颅电刺激调节注意、记忆、语言和创造力的积极证据层出不穷，也有大量研究提示该技术对于神经及精神疾病症状的缓解作用。看起来，人们似乎很快就要考虑为大脑购买“电池”了。不过，事情可没有那么简单。

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图1 经颅电刺激示意图。（采自：Yang et al.(2016)）
难以琢磨的电刺激效应
经颅电刺激技术在发展之初有一些简单粗暴的假设。比如，正极刺激会引起电极下皮层兴奋性的提高，提升相应的认知功能，而负极刺激会引起电极下皮层兴奋性的减弱，降低相应的认知功能。早期的经颅电刺激研究通常聚焦运动皮层和运动功能，研究结果基本支持这个假设。然而，当人们运用经颅电刺激来研究高级皮层区域时，这个假设时而应验，时而反转。
我们的早期研究就发现：改变电流方向根本不会影响电刺激效果(Yang et al., 2014) 。在2017年的一篇综述里，意大利神经科学家Carlo Miniussi不无调侃地暗示“童话里都是骗人的” 。随着对大脑功能网络的研究，人们意识到认知功能依赖于神经网络的协同，而非局部的神经核团。
因此，电刺激效应可能是通过“隔山打牛”的方式来实现的。我们之前的研究就支持这一观点：电刺激降低成瘾患者渴求的效果主要源于前额叶和海马旁回之间的功能耦合被调节(Yang et al., 2017) 。现在，领域内大多数研究者已经开始抛弃简单粗暴的皮层局部兴奋性改变假设，拥抱电刺激效应的网络机制假设。
汝之蜜糖，彼之砒霜
更麻烦的事情是：电刺激效果似乎因人而异。
近年来，越来越多的研究发现经颅电刺激效应存在巨大的个体差异。如果刺激效应仅仅是两种：积极作用和没有作用，那么这项技术是安全的，没有效应的情况就权当安慰剂吧。可是，如果刺激效应不仅仅包含积极作用、没有作用，还包含消极作用，甚至副作用，那么人们就该三思而后行了。
然而，很多研究者并没有直面这一伦理问题。科学出版界对于阴性结果的排斥也导致学术文献中充斥着积极作用的证据，大众媒体也在推波助澜，大肆渲染电刺激的作用。很多没有研究资质的公司和个人在制作、销售和宣传经颅电刺激。人们甚至可以在网上找到专门的网站，学习如何动手DIY经颅电刺激设备。
2014年，神经科学权威期刊 Neuron 上刊登了一篇观点文章，呼吁研究界重视经颅电刺激的潜在滥用和伦理风险。不论是研究者、商业结构，还是个人，都应认识到：汝之蜜糖，或许是彼之砒霜，在使用新技术时，风险评估永远是首先要做的事情。
基于神经影像的刺激前筛查
我们认为刺激前筛查（pre-stimulation screening）能够事先评估个体是否适合接受经颅电刺激，是经颅电刺激应用标准化的必要一环。为了证明这一设想的必要性和可行性，我们研究了针对颞顶联合（Temporoparietal junction, TPJ）的经颅电刺激效应。 TPJ位于颞叶、顶叶和枕页的交界处，与人的社会认知功能息息相关。多项研究表明，利用无创神经调控技术刺激右侧TPJ能够增强社会认知功能，有望实现对神经及精神性疾病的物理治疗。
我们招募了一组健康年轻成人参与了我们的研究，采用功能核磁共振影像（fMRI）计算他们的大脑功能偏侧化，即大脑在社会认知活动中左右侧TPJ的激活不对称性，同时采集了参与人在左侧TPJ刺激，右侧TPJ刺激和虚假刺激三种条件下的社会认知功能任务成绩。