经颅随机噪声刺激（tRNS）降低对负性情绪刺激的注意力偏倚：一项随机、双盲、假刺激对照、交叉研究

《Scientific Reports》：Reducing attention bias toward negative emotional stimuli with transcranial random noise stimulation: a randomized, double-blind, sham-controlled, crossover study

本研究针对注意力偏倚这一与多种精神障碍相关的核心问题，探讨了作用于左背外侧前额叶皮层（DLPFC）的经颅随机噪声刺激（tRNS）的调节效果。这项随机、双盲、交叉对照研究显示，与假刺激相比，tRNS能显著降低健康个体对厌恶面孔的注意力偏倚（p=0.047, Cohen's d=0.72），其效果与经颅直流电刺激（tDCS）无显著差异。研究为tRNS作为一种非侵入性神经调控技术应用于情绪调节提供了新证据。

　　

在日常生活中，我们难免会遇到令人不快的画面或信息，有些人能快速转移注意力，而有些人则会深陷其中，难以自拔。这种对特定刺激（尤其是负面刺激）过度敏感和关注更久的现象，在心理学上被称为“注意力偏倚”。过度的、尤其是针对威胁性刺激的注意力偏倚，并非简单的性格使然，它被认为是多种情感障碍（如抑郁症、焦虑症、创伤后应激障碍等）发生、发展和维持的关键因素之一。即使是健康人群，如果特质焦虑水平较高，也常常表现出这种认知特点。那么，大脑是如何处理这种偏向性注意的呢？其背后的神经机制又是什么？

科学研究指出，一个由前额叶皮层和杏仁核等脑区构成的“情绪产生-调节网络”扮演了核心角色。杏仁核作为边缘系统的重要组成部分，像是一个高度敏感的警报器，能快速侦测到潜在的威胁信号，并触发警觉和注意力聚焦，同时也与恐惧、厌恶等负面情绪的产生密切相关。当这个“警报器”过度活跃时，就会放大对威胁刺激的反应，导致注意力更容易被其捕获。与之相对，前额叶皮层，特别是左背外侧前额叶皮层（dorsolateral prefrontal cortex, DLPFC），则像一个理性的“指挥官”，负责对注意力进行调控，抑制对威胁刺激的过度投入，并通过自上而下的控制方式间接抑制杏仁核等皮下情绪中枢的过度反应。在焦虑或抑郁患者中，常可观察到杏仁核活动过度而前额叶（尤其是左DLPFC）活动不足的失衡状态，这种“警报器”灵敏过度而“指挥官”管控不力的局面，被认为是导致注意力偏倚的重要神经基础。

基于这一机制，通过非侵入性脑刺激技术来调节左DLPFC的兴奋性，从而加强其自上而下的控制能力，成为干预注意力偏倚的一个有前景的方向。其中，经颅直流电刺激（transcranial direct current stimulation, tDCS）是研究较多的一种技术，它通过施加微弱的单向直流电来调节皮层神经元的兴奋性。然而，tDCS的效果在不同研究中存在较大差异，且效应量通常较小。

近年来，另一种名为经颅随机噪声刺激（transcranial random noise stimulation, tRNS）的技术逐渐受到关注。与tDCS不同，tRNS施加的是随机强度和频率的交流电，其作用机制可能涉及“随机共振”原理，即通过引入适量的“噪声”来增强神经元对微弱信号的响应，从而更有效地增强神经可塑性和网络效率。已有研究表明，施加于左DLPFC的tRNS能在改善创造力、注意力控制、工作记忆等方面产生比tDCS更显著的效应。那么，这种新型的刺激技术，在调节对负性情绪的注意力偏倚方面，是否也能展现出优势呢？

为了回答这个问题，由Daisuke Sawamura博士领导的研究团队在《Scientific Reports》上发表了一项研究，旨在直接比较tRNS和tDCS作用于左DLPFC对降低健康成年人负性注意力偏倚的效果。

研究人员为开展此项研究，主要应用了以下几项关键技术方法：研究采用随机、双盲、假刺激对照的三周期交叉设计，32名具有中高特质焦虑水平的健康右利手年轻男性参与者接受了tRNS、tDCS和假刺激三种处理。注意力偏倚的核心评估工具是情绪面孔-颜色Stroop任务，通过计算参与者对厌恶面孔与中性面孔的反应时差异来量化偏倚程度。神经刺激技术采用经颅电刺激设备，电极置于国际10-20脑电系统的F3（左DLPFC）和Fp2（右眶额皮层）位置，tRNS和tDCS的刺激强度均为2毫安，持续20分钟。

3. 结果

3.1 基线特征、感觉问卷、盲法评估及注视率

最终29名参与者的数据被纳入分析。对感觉问卷（如刺痛、疼痛、发热感等）、盲法成功性评估以及任务中对面孔刺激的注视率进行分析后显示，三种刺激条件（tRNS, tDCS, sham）之间均无显著差异。tRNS引起的主观感觉与假刺激非常接近，且所有条件下参与者对目标刺激的注视率均很高（>95%），保证了刺激的有效输入。

3.2 对注意力偏倚的调节作用

对情绪Stroop任务数据的分析发现，三种刺激条件对注意力偏倚分数的主效应显著。事后检验表明，tRNS条件下的注意力偏倚分数显著低于假刺激条件，且经过Bonferroni校正后差异仍然显著。而tDCS条件与假刺激条件之间、以及tRNS与tDCS条件之间的注意力偏倚分数均未发现显著差异。效应量计算显示，tRNS相对于假刺激的中等效应大小，并且其效果变异性小于tDCS。

3.3 注意力偏倚变化、基线注意力偏倚与STAI特质焦虑评分之间的关系

相关性分析显示，无论是tRNS还是tDCS，其引起的注意力偏倚变化（主动刺激值减去假刺激值）与基线（假刺激条件下）的注意力偏倚程度均呈正相关趋势，即基线偏倚越大的个体，在接受刺激后偏倚减少的幅度可能越大。同时，这种相关性与个体的特质焦虑水平无关。然而，进一步的置换检验表明，这些正相关关系未达到统计学显著性水平。此外，tRNS和tDCS两组在回归斜率上（即刺激效果对基线水平的依赖程度）无显著差异，但tRNS的回归系数接近-1，提示tRNS可能几乎完全消除了由情绪刺激引起的注意力偏倚。

4. 讨论与结论

这项研究首次在健康中高焦虑男性个体中，直接比较了tRNS与tDCS作用于左DLPFC对负性情绪注意力偏倚的在线调节效果。主要发现是：tRNS能显著降低对厌恶面孔的注意力偏倚，其效果显著优于假刺激，且效应量达到中等水平；而tDCS与假刺激相比则未显示出显著差异；tRNS与tDCS之间的效果无统计学差异。

研究表明，tRNS作为一种神经调控工具，在调节负性注意力偏倚方面具有潜力。其作用机制可能不同于tDCS的极性特异性膜电位调节，而是通过随机共振机制引入神经噪声，增强神经元的响应性和同步化活动，从而更有效地调节涉及情绪调控的分布式脑网络（如前额叶-杏仁核通路）的功能连接和信息处理效率。这可能是tRNS产生观察到的行为学效果的原因。

本研究的结果为tRNS在情绪和认知调控领域的应用增添了新的证据，提示其可能对存在注意力偏倚相关问题的群体具有潜在的应用价值。然而，研究也存在一些局限性，例如缺乏神经生理学指标的直接证据、仅考察了单次在线刺激的即时效应、样本仅限于年轻男性等。未来的研究需要纳入更多样化的样本（包括女性、临床患者）、结合神经影像学技术探讨其神经机制，并探索多次刺激的长期效果，以进一步验证其临床效用。