近日，深圳大學(xué)心理學(xué)院張浩波課題組在國際權(quán)威期刊《NeuroImage》（IF = 4.5，SCI- Category: Neuroimaging Q1）發(fā)表研究成果《Individualized single-session iTBS modulates functional networks and neural activation to predict cognitive gain》，首次系統(tǒng)揭示了基于個(gè)體化功能定位的iTBS如何通過重塑腦功能網(wǎng)絡(luò)和神經(jīng)活動促進(jìn)工作記憶表現(xiàn)提升。

工作記憶（Working Memory）是人類執(zhí)行復(fù)雜認(rèn)知活動的重要基礎(chǔ)，廣泛參與學(xué)習(xí)、推理、決策和問題解決等過程。

背外側(cè)前額葉皮層（DLPFC）被認(rèn)為是工作記憶網(wǎng)絡(luò)中的關(guān)鍵腦區(qū)，也是經(jīng)顱磁刺激（TMS）研究最常見的靶點(diǎn)之一。然而，過去關(guān)于iTBS是否能夠提升工作記憶能力的研究結(jié)果并不一致，其中一個(gè)重要原因在于不同個(gè)體的大腦功能組織存在明顯差異。

與傳統(tǒng)采用固定坐標(biāo)定位刺激靶點(diǎn)的方法不同，本研究創(chuàng)新性地利用功能磁共振成像（fMRI）結(jié)合N-back工作記憶任務(wù)，為每位受試者尋找最活躍的左側(cè)DLPFC區(qū)域作為個(gè)體化刺激靶點(diǎn)。

方法

研究共招募56名健康大學(xué)生，隨機(jī)分配至真刺激組和偽刺激組。所有受試者接受一次標(biāo)準(zhǔn)化iTBS干預(yù)，并在刺激前后完成靜息態(tài)及任務(wù)態(tài)fMRI掃描。

研究過程中采用了英智經(jīng)顱磁刺激儀（M-100 Ultimate）及神經(jīng)導(dǎo)航系統(tǒng)（Quiks Vision），通過個(gè)體化神經(jīng)導(dǎo)航技術(shù)實(shí)現(xiàn)刺激線圈的精準(zhǔn)定位，使刺激能夠準(zhǔn)確作用于每位受試者的目標(biāo)腦區(qū)，為研究結(jié)果的可靠性和重復(fù)性提供了重要保障。

研究結(jié)果

單次刺激即可改變腦活動模式

研究發(fā)現(xiàn)，在高認(rèn)知負(fù)荷的3-back工作記憶任務(wù)中，接受真實(shí)iTBS刺激的受試者表現(xiàn)出顯著的腦功能變化：

? 雙側(cè)中扣帶皮層（MCC）激活增強(qiáng)

? 枕葉距狀溝皮層（Calcarine Cortex）激活增強(qiáng)

? DLPFC與腦島（Insula）之間功能連接增強(qiáng)

? 默認(rèn)模式網(wǎng)絡(luò)（DMN）內(nèi)部連接減弱

? 默認(rèn)模式網(wǎng)絡(luò)與前額頂葉網(wǎng)絡(luò)（FPN）之間連接減弱

這些結(jié)果表明，iTBS不僅影響局部腦區(qū)活動，還能夠在全腦范圍內(nèi)重新組織多個(gè)認(rèn)知相關(guān)功能網(wǎng)絡(luò)。

腦網(wǎng)絡(luò)變化能夠預(yù)測認(rèn)知收益

更重要的是，研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)腦網(wǎng)絡(luò)變化與行為改善之間存在明確關(guān)聯(lián)：MCC激活增強(qiáng)的個(gè)體，任務(wù)反應(yīng)速度提升更加明顯；DLPFC與腦島連接增強(qiáng)的個(gè)體，完成任務(wù)速度更快；默認(rèn)模式網(wǎng)絡(luò)連接降低的個(gè)體，任務(wù)準(zhǔn)確率提升更多。

這一結(jié)果說明，腦刺激帶來的認(rèn)知改善并非隨機(jī)發(fā)生，而是與特定神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的重構(gòu)密切相關(guān)。

誰能夠從腦刺激中獲益更多？

研究還發(fā)現(xiàn)了一個(gè)十分有意義的現(xiàn)象：

基線表現(xiàn)較差的個(gè)體獲益更明顯。

在刺激前工作記憶反應(yīng)速度較慢的受試者，在接受iTBS后表現(xiàn)出了更顯著的反應(yīng)時(shí)間改善，而這一現(xiàn)象并未出現(xiàn)在偽刺激組中。

這一發(fā)現(xiàn)提示，未來腦刺激干預(yù)可能需要根據(jù)個(gè)體認(rèn)知狀態(tài)進(jìn)行精準(zhǔn)設(shè)計(jì)，而非采用“一刀切”的干預(yù)模式。

從局部刺激到腦網(wǎng)絡(luò)重塑

傳統(tǒng)觀點(diǎn)認(rèn)為，經(jīng)顱磁刺激主要作用于刺激部位附近的腦組織。而本研究發(fā)現(xiàn)，個(gè)體化iTBS的作用遠(yuǎn)不止于此。刺激不僅改變了DLPFC相關(guān)區(qū)域的神經(jīng)活動，還引起了默認(rèn)模式網(wǎng)絡(luò)（DMN）、前額頂葉網(wǎng)絡(luò)（FPN）以及腦島相關(guān)網(wǎng)絡(luò)之間的重新協(xié)調(diào)。

研究結(jié)果表明：

個(gè)體化腦刺激更像是在重新調(diào)節(jié)整個(gè)認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，而不僅僅是激活單個(gè)腦區(qū)。這種網(wǎng)絡(luò)層面的調(diào)控機(jī)制，為理解腦刺激如何影響高級認(rèn)知功能提供了新的神經(jīng)科學(xué)證據(jù)。

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參考文獻(xiàn)：Fan, S., Zhang, J., Wu, J., Zang, Y., Yue, J., Zhang, X., ... & Zhang, H. (2026). Individualized single-session iTBS modulates functional networks and neural activation to predict cognitive gain. NeuroImage, 121968.