给大脑照光,究竟怎样照更合适? 西安电子科技大学科研团队开展的一项研究发现,与连续照射相比,10赫兹脉冲光能够更明显地调节与注意力有关的脑活动。

这项研究关注的是一种叫作“经颅光生物调节”(tPBM)的技术。简单来说,就是利用低强度红光或近红外光照射头部,通过光生物学作用影响脑组织活动。 过去的研究已经发现,光可以影响脑功能,但光照时间、强度以及连续还是脉冲等不同参数,可能带来怎样的差异,仍有不少问题需要进一步研究。 西安电子科技大学生命科学技术学院教授谢晖介绍,这项研究重点比较了不同光刺激时间结构对脑功能的影响。

研究团队招募29名健康受试者,分别接受10赫兹脉冲光、连续光和假刺激,并通过脑电记录观察大脑活动变化。 结果发现,接受10赫兹脉冲光后,与注意力有关的“微状态C”持续时间明显增加。同时,其他功能网络向注意力网络转移的概率也有所提高。 相比之下,连续光照虽然也出现了类似趋势,但没有达到统计学显著水平。

为了进一步验证这一发现,研究团队还引入了人工智能算法。 研究人员让AI只根据受试者的脑电数据,判断其接受的是哪一种光照方式。结果显示,模型能够较好地区分不同光照条件,AUC指标达到0.95。 进一步分析发现,AI用于区分脉冲光的重要脑电特征中,大部分与研究关注的“微状态C”有关。这也从另一个角度支持了研究发现。 这项研究提示,利用光调节大脑,可能不只是“照多少”的问题,“怎么照”同样重要。

研究人员表示,下一步还需要进一步比较不同光照参数,验证相关脑功能变化能否稳定重复,并进一步探索其实际的认知效应。 对于经颅光生物调节来说,这项研究提供了一个新的研究方向:在光照剂量之外,光刺激的时间结构,也可能是影响脑调控效果的重要因素。
供稿:蒿玥
编辑:杨超 监制:赵芙萍
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