佛罗里达州立大学的研究人员已经确定了大脑两个关键部分之间的联系，这些部分在阿尔茨海默病、创伤后应激障碍、精神分裂症和抑郁症等疾病中发挥着重要作用。

心理学和神经科学副教授 Wen Li 和心理学博士生 Kevin Clancy 发现，刺激大脑中处理注意力和图像的系统也可以提高所谓的默认模式网络的效率，这是大脑功能组织的关键部分。默认模式网络在许多神经系统疾病中被破坏。

他们的研究发表在国家科学院院刊上。

“这项研究对许多不同的科学学科都有重大影响，”克兰西说。“从认知神经科学的角度来看，我们所针对的大脑活动与一系列核心人类心智能力有关，例如意识、自我意识、注意力和记忆力。我们直接操纵这种大脑活动的能力可以让我们更深入地了解这些心理过程是如何展开的。从临床角度来看，这种神经活动的破坏与各种严重神经精神疾病的发展和维持有关。”

大脑的功能是由内在的区域间连接(大脑不同区域如何相互作用)和神经元间同步(即大脑多个区域的神经元同时激活)来组织的。这些过程由大脑的默认模式网络和阿尔法振荡(或与注意力和图像相关的神经活动)表示，并且这些系统在机械上是相互关联的。

“我们的结果表明，经颅刺激阿尔法振荡可以帮助调节和提高默认模式网络的效率，”李说。“这种刺激上调了默认模式网络的事实突出了一种有效的非侵入性疗法，可以使神经精神疾病中的网络功能正常化。”

通过使用佛罗里达州立大学的功能性磁共振成像设备，这项工作成为可能。一流的神经影像设施促进了神经科学、心理学、医学和工程领域之间的前沿研究和合作。

Li 和 Clancy 使用了 fMRI 设施的主要组件，包括 Siemens Prisma 扫描仪和高密度 EEG/ERP 系统，该系统代表脑电图和事件相关电位。脑电图是一种通过个人头皮上的传感器记录大脑电活动的方法，这些传感器可以检测下方的大脑活动，而 ERP 是测量到的由刺激引起的大脑反应。这些方法有助于捕捉与感觉和认知过程相关的神经活动，Li 和 Clancy 进一步将经颅刺激与 MRI-EEG 记录相结合。

提供经颅刺激，同时测量大脑活动和对刺激的反应是一个微妙的过程，因为参与者必须在连接到各种电极和传感器时在扫描仪中保持舒适。

“在同步录音中实现这种技术的复杂性和严谨性是一项了不起的成就。虽然这些技术本身就是有效的技术，但如果这些方法不同时进行，这项研究将失去效力，”李说，他在 MRI 设施的这一强大协议的设计和建立中发挥了重要作用。“凯文巧妙地设置了用于刺激的电极和用于记录的盖子，以使参与者感到舒适。”

本研究中使用的技术直接作用于大脑，这种神经调节技术具有成本效益，可在门诊或门诊使用，并且不需要大量培训即可管理。克兰西希望这项工作能够帮助在社区心理健康和介入精神病学之间建立一座桥梁，以促进高质量、循证心理健康治疗的可及性。

“我目前正在为该领域的进一步研究撰写拨款申请——我们希望将这些发现应用于创伤后应激障碍和慢性疼痛，”李说。“最终，我们希望研究这种联系对阿尔茨海默氏症和其他神经精神疾病的影响。”

这项工作的其他贡献者是 FSU 研究生 Jeremy Andrzejewski、前 FSU 博士后研究员 Yuqi You、国家高磁场实验室研究员 Jens Rosenberg 和佛罗里达大学教授丁明洲。