《Neuromodulation: Technology at the Neural Interface》：Temporal Precision of 40-Hz Burst Transcutaneous Auricular Vagus Nerve Stimulation Improves Working Memory in Healthy Volunteers
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本研究针对传统经皮耳廓迷走神经刺激(taVNS)改善工作记忆(WM)效果不一致的问题，创新性地设计了40Hz爆发式刺激模式(40-Hz-B)。研究发现，单次30分钟40-Hz-B taVNS能显著提升健康志愿者在三项背任务中的准确率和反应速度，并伴随P3b波幅增强、前额theta事件相关同步(ERS)和顶叶alpha事件相关去同步(ERD)等神经指标改善，为认知增强提供了新型非侵入性神经调控方案。
在信息爆炸的时代，高效的工作记忆(Working Memory, WM)成为应对复杂认知挑战的关键。然而，传统认知增强方法如咖啡因、药物干预等效果有限，而侵入式脑机接口又存在伦理和安全性问题。经皮耳廓迷走神经刺激(taVNS)作为一种非侵入性神经调控技术，虽在认知领域展现潜力，但其对工作记忆的改善效果存在显著参数依赖性，作用机制也不明确。
近日发表在《Neuromodulation: Technology at the Neural Interface》的研究通过创新性设计40Hz爆发式taVNS(40-Hz-Burst)模式，成功解决了传统刺激参数下神经适应性导致的效应衰减问题。该研究采用随机双盲对照设计，将80名健康志愿者分为四组（假刺激、5Hz、25Hz、40-Hz-B），通过三项背任务和同步脑电图(EEG)记录，首次系统揭示了40-Hz-B taVNS通过协调调制去甲肾上腺素能和GABA能系统，显著提升工作记忆性能的神经机制。
关键技术方法包括：采用随机双盲对照试验设计，招募80名健康志愿者；使用商用taVNS设备实施四种不同参数刺激；通过三项背任务评估工作记忆行为学表现；利用64导脑电系统记录事件相关电位(P3b)和时频特征（前额theta ERS、顶叶alpha ERD）。
研究结果：
工作记忆表现：40-Hz-B组在三项背任务中表现出独特的准确率提升和反应时缩短，且能有效抵消任务诱发的认知疲劳。
事件相关电位：仅40-Hz-B组表现出P3b波幅显著增强，表明其对注意力资源分配的特异性改善。
theta振荡与alpha振荡：40-Hz-B特异性增强前额theta ERS（认知控制）和顶叶alpha ERD（干扰抑制），且这些神经指标变化与行为学改善显著相关。
相关性分析：在40-Hz-B组中，P3b波幅增加与准确率提高(r=0.675)和反应时缩短(r=-0.520)显著相关，theta ERS增强与准确率提高(r=0.644)和反应时缩短(r=-0.670)相关，而alpha ERD增强与准确率降低(r=-0.604)和反应时延长(r=0.752)相关。
研究结论表明，40-Hz-B taVNS通过其独特的时间精准性，协调调制了蓝斑-去甲肾上腺素(LC-NE)系统和GABA能抑制通路，优化了工作记忆的"门控"机制——增强任务相关信息处理的同时抑制干扰信息。这种双通路调制机制为理解taVNS认知增强作用提供了新视角，也为开发精准化非侵入性神经调控方案奠定了理论基础。
该研究的创新性在于将伽马振荡 entrainment 理念与爆发式刺激模式相结合，首次在taVNS领域实现了对工作记忆相关神经环路的精准靶向。未来研究需在更广泛人群（包括认知障碍患者）中验证其长期效应，并深入探索跨频率耦合机制，以进一步完善其神经调控理论框架。
