综述:通过感觉刺激调节伽马振荡:针对健康成年人的系统综述

《Biological Psychology》:Shaping gamma oscillations through sensory stimulation: A systematic review in healthy adults

【字体: 时间:2026年02月03日 来源:Biological Psychology 2.9

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  本综述系统回顾了22项采用视觉、听觉及多感觉刺激在健康成年人中诱发伽马波段(30–80 Hz)神经响应的研究,归纳了GENUS(Gamma ENtrainment Using Sensory stimulation)领域的关键参数异质性,指出40 Hz虽为常用频率但个体化调整(如32–38 Hz)可优化响应,强调未来需统一相位锁定指标与刺激协议以提升临床转化潜力。

  
伽马振荡的生理基础与临床潜力
伽马振荡是大脑中30–80 Hz的高频神经节律,由兴奋性锥体神经元与抑制性中间神经元的交互产生,涉及感觉整合、注意力及记忆等高级认知功能。其异常与阿尔茨海默病、精神分裂症等神经疾病密切相关,因此通过感觉刺激调控伽马活动成为新兴治疗策略。
感觉刺激驱动伽马响应的机制分类
根据Ichim等(2024)提出的分类框架,伽马响应可分为三类:夹带伽马(相位锁定于节律性刺激)、诱发伽马(功率增强但无相位一致性)及自发性伽马(无刺激时的背景活动)。当前研究多通过稳态诱发电位(SSVEP/ASSR)量化夹带效果,但需区分真实振荡与短暂宽带活动,避免将谐波或肌电伪迹误判为有效响应。
视觉刺激协议的关键参数
视觉刺激是诱发伽马响应最常用的方式,12项研究显示92.9%的实验成功引发相位锁定活动。刺激频率需个性化调整:40 Hz虽普遍有效,但老年群体对32–34 Hz响应更佳(Yoon等,2025)。刺激类型上,白光闪烁比红绿闪烁更易激发枕叶活动,而“不可见闪烁”可提升耐受性(Hansen等,2024)。色度与亮度同样重要,红光刺激可增强顶叶与额叶响应(Lee等,2021),700 cd/m2的亮度虽效果最强,但400 cd/m2更能平衡舒适度与响应强度。
听觉与多模态刺激的协同效应
听觉刺激通过40 Hz点击声或正弦波可诱发颞叶及前额叶伽马活动,且短间隔(500 ms)比长间隔(3500 ms)的夹带效果更稳定(Choi等,2023)。多模态刺激(如视听同步)展现“超叠加效应”,能扩大激活范围至海马等深部脑区(Martorell等,2019)。值得注意的是,添加低强度噪声可能通过随机共振机制增强40 Hz同步化(Ward等,2010),但此策略尚未在GENUS研究中系统验证。
个体差异与测量挑战
伽马响应受年龄、基线脑电特征等因素影响。年轻群体对高频刺激(如68 Hz)敏感,而老年人更适合低频方案(Zibrandtsen等,2020)。测量时,需结合功率谱密度、相位锁定值(PLV)及刺激后“回声”分析,以区分真实夹带与诱发响应。当前研究缺乏长期随访数据,未来需通过多会话设计探索累积效应。
未来方向与标准化建议
领域内亟需统一刺激参数(如频率、时长)与响应指标,推广个体化频率校准流程,并拓展触觉等少用模态。同时,应结合计算模型(如Arnold舌形图)预测最优夹带区间,推动GENUS从实验范式向临床干预工具转化。
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