據(jù)《科學》報道，近期，許多團隊都在對時間干涉（TI）刺激這一無創(chuàng)神經(jīng)調(diào)控技術開展研究。有的團隊以此探究部分腦部疾病，有的分析大腦深部結(jié)構功能，還有的則將其作為一種療法進行探索。

電極產(chǎn)生的高頻電流可以改變大腦的神經(jīng)活動。圖片來源：ERIN SCHAEFFER

2017年，物理學家Nir Grossman發(fā)現(xiàn)了一種有望操控活體大腦的方法。他和同事將兩股高頻電流施加于小鼠顱骨，在兩股電流交匯的區(qū)域，電場改變了大腦的神經(jīng)活動。其他非侵入性方法通常只能作用于大腦皮層，而這種名為TI刺激的新方法，為研究此前只能通過侵入性方法才能觸及的深層大腦區(qū)域提供了新途徑。

TI刺激只需兩對與便攜式電流發(fā)生器相連的頭戴式電極，不僅安全且設備價格低廉，在實驗室更易操作。在TI刺激中，施加于大腦的兩股高頻電流相互干涉，會形成一個低頻區(qū)域，即低頻包絡，能夠提升或抑制神經(jīng)元電信號的傳導速率。而頭皮對這種電流的感受微乎其微，使得這種技術可在睡眠中使用。此外，通過改變干擾電流的頻率比，研究人員可以將信號導向不同的大腦區(qū)域。

神經(jīng)科學家很快便發(fā)現(xiàn)了TI在大腦研究和疾病治療方面的潛力，并通過多種試驗對其進行測試。盡管這些研究規(guī)模較小，且許多尚未得到驗證，但它們暗示TI刺激或許有潛力緩解癲癇癥狀、幫助中風患者恢復運動能力、增強阿爾茨海默病患者記憶力以及治療精神疾病。

美國國家神經(jīng)疾病和中風研究所所長、神經(jīng)學家Walter Koroshetz表示，TI的靈活性有望使其成為研究大腦功能的強大工具。

“TI應當是一種開源療法?！苯菘耸グ材荽髮W醫(yī)院的Adam Williamson說。今年，他和同事在一項針對癲癇患者的初步研究中發(fā)現(xiàn)，TI刺激大腦海馬體，既能抑制異常大腦活動爆發(fā)，也能改善患者睡眠。海馬體是一種常引發(fā)難治性癲癇發(fā)作的深部腦結(jié)構。目前，Williamson團隊和一個美國杜克大學團隊正合作開展更大規(guī)模的臨床試驗。

瑞士聯(lián)邦理工學院的神經(jīng)科學家Friedhelm Hummel則試圖利用TI刺激探究大腦深部結(jié)構的正常功能。2023年，Hummel證明，刺激紋狀體能夠提高老年人學習手指敲擊任務的能力。這證實了該結(jié)構與人類運動學習的相關性。此前，僅能從影像學和動物研究中推斷出這一點。

上述發(fā)現(xiàn)也使TI刺激成為一種頗具吸引力的潛在療法。Hummel目前正在進行一項隨機對照試驗，以檢驗TI刺激在幫助中風患者恢復運動功能方面的潛力。目前來看，它或許無法替代深部腦刺激（DBS），即通過手術植入設備，直接向大腦深處輸送電流，以治療帕金森病、癲癇等疾病。不過，研究人員認為，TI能夠?qū)Ω鼜V泛神經(jīng)元進行溫和刺激，或許可以其他方式幫助帕金森病和癲癇患者，如應對睡眠障礙。

美國威斯康星大學麥迪遜分校的癲癇研究專家Melanie Boly團隊，去年在一篇研究論文預印本中指出，對腹內(nèi)側(cè)前額葉皮層進行TI刺激能夠加深睡眠，并且患者報告稱情緒和認知方面有持續(xù)改善。

此外，還有研究團隊發(fā)現(xiàn)，TI刺激可使重度抑郁癥患者病情得到緩解，并幫助患有創(chuàng)傷后應激障礙的人堅持治療性冥想。

Hummel和Grossman都相信，TI刺激還能夠幫助阿爾茨海默病患者更長時間地保持認知功能。Hummel坦言，這種療法可能無法阻止退行性病變的進程，但可以增強認知功能、延緩衰退。

2025年，Grossman團隊發(fā)表了一項小型試點研究結(jié)果——21名阿爾茨海默病早期患者在接受針對海馬體的TI刺激后，某些記憶任務的表現(xiàn)有所改善。現(xiàn)在，他們正在進行一項隨機、假刺激對照試驗，對上述發(fā)現(xiàn)進行驗證。

（原標題為《新技術無需手術即可刺激大腦深部 有望治療癲癇和其他腦病》）