《Frontiers in Neuroscience》：Impact of binaural beat stimulation on working memory: a graph theory network approach
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本综述采用图论网络分析方法，揭示了α(10 Hz)与γ(30 Hz)双耳节拍(BB)刺激通过增强前额叶θ(4-8 Hz)频段信息分离能力，显著提升工作记忆(WM)性能的神经机制。研究通过脑电图(EEG)网络指标（聚类系数CC、局部效率LE、中心性）证实，BB可优化前额-顶叶网络效率，为认知增强提供非药物干预新策略。
引言
工作记忆作为高级认知功能的核心，依赖于前额叶、顶叶和颞叶皮层构成的分布式神经网络。双耳节拍作为一种非侵入性神经调节技术，通过向双耳呈现频率略有差异的声波（如左耳400 Hz/右耳410 Hz产生10 Hz α-BB），诱发脑波同步现象。本研究创新性地运用图论网络分析方法，旨在揭示BB刺激通过θ频段介导的神经信息处理机制增强工作记忆的神经基础。
材料与方法
研究纳入60名健康受试者，随机分为三组：α-BB组（10 Hz）、β-BB组（14 Hz）和γ-BB组（30 Hz）。采用14导联EEG系统（采样率128 Hz）记录刺激前（Pre-BB）、刺激中（Du-BB）和刺激后（Post-BB）的脑电活动。认知评估采用数字广度测试，通过正确回忆数字序列的百分比评分。EEG信号经过带通滤波（1-45 Hz）和伪迹剔除后，采用Welch法计算θ(4-8 Hz)、α(8-12 Hz)、β(13-29 Hz)、γ(30-45 Hz)频段的功率谱密度（PSD）和绝对相干性。基于30%相干性阈值构建功能网络，量化聚类系数（CC）、局部效率（LE）、度中心性（入度/出度）、接近中心性和中介中心性等图论指标。
结果
认知行为表现显示，α-BB组和γ-BB组在Post-BB阶段数字广度测试得分显著提升（p<0.05），任务完成时间缩短，而β-BB组未出现显著改善。EEG功率分析发现，α-BB组θ频段功率降低而α频段功率升高，γ-BB组则表现为θ和γ频段功率同步增强。相关性分析进一步揭示，θ和α频段活动与额顶叶区域认知表现呈正相关（p<0.05）。
图论网络分析结果尤为突出：α-BB组在Du-BB和Post-BB阶段表现出全局θ频段CC和LE的显著升高（p<0.05），前额叶区域入度/出度中心性同步增强。γ-BB组则主要呈现Post-BB期θ频段CC增高及额顶叶中介中心性提升。值得注意的是，β-BB组在所有频段均未发现显著网络拓扑变化。
讨论与结论
本研究通过多维度证据链证实，α和γ频段BB刺激可通过调节θ频段网络属性增强工作记忆。CC和LE的升高表明局部网络集群化程度和信息传输效率提升，而中心性指标的变化则反映前额-顶叶枢纽节点在信息整合中作用增强。这种网络重组可能源于BB对丘脑-皮层环路的调节作用，促进神经振荡同步化与信息分离能力的优化。
特别值得注意的是θ-γ跨频耦合机制：θ振荡负责长程神经协调，而γ振荡支撑局部信息绑定，二者的协同作用可能是BB增强认知效率的关键。β-BB的无效性则提示其可能诱发神经同步"过度绑定"，反而抑制了网络灵活性。
研究局限性包括缺乏白噪声对照组和EEG空间分辨率不足。未来研究可结合高密度EEG、fMRI等技术深入探索BB对临床人群（如轻度认知障碍患者）的干预潜力。本研究为理解非侵入性神经调节的脑网络机制提供了新视角，也为开发基于图论指标的认知障碍精准干预方案奠定了理论基础。
