大脑是人体最为复杂的器官，但作为代价，越精密的系统往往有着越严重的损伤后果，而且这种损伤往往更加难以修复。在医学已经相当发达的今天，人类对于大脑损伤或功能紊乱导致的癫痫、精神分裂症、抑郁症和老年痴呆症等大脑疾病仍知之甚少，且临床上的治疗手段也极为有限。
归根结底，神经元的电生理活动是大脑产生情绪、语言和记忆等复杂生理现象的基础，从这一点来看，电刺激治疗似乎是干预大脑功能的有力手段。
然而，长期以来，用电流对大脑进行非侵入性电刺激是否能改善人的精神功能一直存在激烈争议，即使是对过去大量的相关研究进行分析仍然只能得出一个模糊的结论——“可能有用”。
2023年5月24日，美国波士顿大学的研究人员在 Science 子刊 Science Translational Medicine 上发表题为：A meta-analysis suggests that tACS improves cognition in healthy, aging, and psychiatric populations 的研究论文，试图结束过去的争议。
该论文对102项已发表的研究进行了Meta分析，以评估经颅交流电刺激（tACS）对大脑认知功能的影响。研究团队发现，tACS在几个认知领域中有所帮助，包括工作记忆、长期记忆、注意力、执行控制和流体智力，由此证明了tACS等电刺激治疗可以改善大脑认知功能。
在过去的几年里，测试一类被称为经颅电刺激技术（tACS）对大脑认知能力的治疗效果的研究数量激增。tACS疗法通过放置在头皮外部的电极向大脑输送无痛的微弱电流，其目标是激发、干扰或同步大脑中的信号，以改善大脑功能。
许多研究组测试了tACS及其相关技术——经颅直流电刺激（tDCS），在健康志愿者和精神疾病患者（如抑郁症、帕金森病或成瘾）的治疗效果，但研究结果呈现出相互矛盾或无法重复，导致研究人员质疑这类技术的真实有效性。
纳入Meta分析的tACS研究的总结特征
为了验证以tACS为代表的脑电刺激干预治疗是否有效，研究团队对102项已发表的研究进行了tACS对认知功能影响的系统回顾和Meta分析，其中包括2893名健康、衰老和神经精神病人群，研究团队从这102项研究中共提取了304项效应。
研究团队发现，tACS治疗在注意力、工作记忆、长期记忆、执行控制、流体智力、学习、决策、运动学习和运动记忆等广泛的认知领域带来了适度改善。在老年人和精神疾病患者中，tACS治疗完成后的认知功能通常比tACS治疗期间更强，但更高强度的电刺激不一定更有益。
tACS治疗改善大脑的认知功能
在优化tACS在大脑中产生的电场或确认神经调控目标的研究中，其对认知功能的改善更大。此外，在同时针对多个大脑区域的研究中，认知功能随两个大脑区域中交流电的相对相位的变化而改变（改善或降低）。
研究团队还发现，使用人工智能（AI）算法来预测电流如何通过大脑的研究有助于研究者以更有效的模式排列放置在头部的电极。更重要的是，这项基于Meta分析的系统回顾研究可以帮助为将来的研究设计提供诸多信息。
tACS对健康老年人和临床人群的影响
总的来说，这篇论文回答了围绕tACS对大脑认知康复有效性的争论，定量地展示了其潜力，并为最佳tACS临床研究设计指明了进一步方向。事实上，虽然美国FDA尚未批准tACS或tDCS疗法用于任何疾病，但包括欧洲、巴西、中国、澳大利亚和墨西哥等地的监管机构已批准tDCS用于治疗某些疾病，例如抑郁症或疼痛。
参考资料：
1. https://www.science.org/doi/10.1126/scitranslmed.abo2044
2. https://www.nature.com/articles/d41586-023-01727-1
