脑科学圈| CNS Neurosci Ther最新研究：iTBS脑刺激如何影响工作记忆？-优快云博客

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工作记忆(Working Memory, WM)是支持信息暂存与操作的核心认知系统，广泛参与学习、决策与执行控制等高级功能。它的实现依赖多个脑区协同，尤其是前额叶皮层(PFC)与顶叶皮层(PPC)之间的动态交互。其中，左侧背外侧前额叶(DLPFC)在信息更新与认知负荷调节中起关键作用。已有研究表明，脑电活动中的θ、α与β频段与工作记忆的不同成分密切相关，例如，θ波与信息维持、α波与注意调控、β波与认知稳定性相关。

功能连接(functional connectivity, FC)作为反映脑区协同作用的重要指标，常用于衡量工作记忆过程中前额叶与顶叶的交互。以往研究显示，在高负荷任务下，脑网络效率下降与前额叶的代偿性激活密切相关。近年来，间歇性θ节律刺激(intermittent theta burst stimulation, iTBS)作为一种非侵入性神经调控手段，被用于调节DLPFC功能，并在多种神经疾病中显示出一定潜力。然而，iTBS在健康人群中对WM相关神经活动的调节效应仍存在不确定性。基于此，广东省多家医院联合发表了题为“Exploring the Influence of Left Dorsolateral Prefrontal Cortex Intermittent Theta-Burst Stimulation on Working Memory Load: An EEG Study in Healthy Participants”的研究论文，通过在健康被试中应用iTBS，结合视觉n-back任务与高密度EEG记录，系统探讨了其对不同工作记忆负荷下脑电功率与功能连接的影响，并进一步分析了性别因素的调节作用。

本研究已于期刊CNS Neuroscience & Therapeutics发表。

研究结果

行为学表现

在1-back与2-back任务中，iTBS刺激对参与者的反应准确率和反应时间均未表现出显著影响。尽管在两个任务条件下均观察到反应时间的整体下降，说明存在明显的练习效应，但该变化不依赖于刺激类型，亦无刺激与时间的交互效应。整体来看，iTBS在本研究条件下未直接改善行为表现。

脑电功率变化

在低负荷的1-back任务中，iTBS显著增强了双侧前额叶θ波功率(p < 0.01)，而伪刺激未见变化，表明iTBS在该频段产生了局部皮层调节效应。相较之下，在2-back任务中，无论是前额叶还是顶叶区域，θ、α与β频段功率均未受到显著影响。这提示，iTBS对神经振荡的调节可能具有任务负荷依赖性，在认知资源占用较高时效应减弱。

图1 刺激后左、右前额叶皮层(PFC)在1-back条件下的功率变化

功能连接变化

在功能连接方面，iTBS在1-back任务中增强了左前额叶与右顶叶之间的α波连接，以及右侧前顶叶之间的同步性，说明低负荷条件下的前—后区域整合更易受到调节。

图2 α频段功能连接

2-back任务中，iTBS显著提升了右前额叶与右顶叶之间的β波连接，可能有助于强化执行控制相关网络。

图3 β频段功能变化

此外，部分区域如左右前额叶之间也出现了α连接增强，但整体连接模式仍受任务复杂度影响。在θ波段中，尽管多个前—顶叶连接在任务后有所增强，但大多属于时间主效应，与刺激无关。

性别效应

性别在所有行为学与脑电指标上均未产生显著主效应或交互作用，表明在本样本中，iTBS的影响不因性别而异。

本研究表明，iTBS作用于左DLPFC虽未在短时行为表现上产生明显改善，但在神经电生理水平上，尤其在低负荷任务中能增强前额叶θ功率，并在α与β频段提升多个前顶叶间功能连接。这一结果提示，iTBS对WM调节的主要表现形式或许并非通过直接改变行为输出，而是通过优化大脑神经网络的振荡动力学实现对认知资源的潜在优化。此外，调节效应受任务负荷影响明显，在低负荷任务中表现更为突出。未来研究可通过延长刺激周期、引入更复杂任务或拓展至老年及临床人群，进一步探究iTBS调节WM的长期机制与实际效应。

Cite: Li, YW, Ding, Q., Chen, J., Huang, YH, Yao, ST, Chen, ZH, ... & Xu, GQ (2025). Exploring the Influence of Left Dorsolateral Prefrontal Cortex Intermittent Theta‐Burst Stimulation on Working Memory Load: An EEG Study in Healthy Participants. CNS Neuroscience & Therapeutics, 31(6), e70486.

DOI: 10.1111/cns.70486

通讯作者：兰月，华南理工大学医学院附属广州市第一人民医院；徐光青，南方医科大学广东省人民医院(广东省医学科学院)。