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为解决传统脑刺激技术的局限，研究人员开展了时间干涉（TI）刺激对人类大脑作用的研究。结果显示，TI 刺激可选择性调制大脑特定区域活动，改善认知表现，在帕金森病治疗中也有潜力，为神经科学研究和临床应用带来新方向。
在探索大脑奥秘的征程中，传统的大脑刺激技术一直面临着诸多难题。像是常见的侵入性脑刺激手段，不仅风险高，还会给患者带来痛苦和潜在的并发症；而非侵入性的方法又往往难以精准地作用于大脑深处的特定区域，效果大打折扣。正因如此，寻找一种高效、安全且能精准调控大脑深部神经元活动的技术，成为了神经科学领域的迫切需求。
为了攻克这些难题，中国科学院心理研究所认知科学与心理健康国家重点实验室等机构的研究人员投身于时间干涉（TI）刺激技术的研究。这项研究成果发表在了《The Innovation》杂志上，为大脑研究和相关疾病治疗带来了新的曙光。
研究人员主要运用了功能磁共振成像（fMRI）技术来观察大脑在 TI 刺激下的活动变化，还通过电场模拟确定最佳电极组合方式，同时进行了大量人体实验和动物实验来验证 TI 刺激的效果。
在研究成果方面，首先是在小鼠实验中，TI 刺激展现出独特的优势。研究表明，通过施加具有特定频率差的高频电场，能产生低频调制电场（即包络调制）。以 10Hz 包络调制的 TI 刺激，可选择性激活小鼠大脑中的海马体，同时避开浅层神经元，这一发现为后续在人体中的研究奠定了基础。
在人体实验中，TI 刺激同样表现出色。Violante 等人利用 2.005kHz 和 2kHz 的正弦电流，通过头皮电极在人体中产生 5Hz 的调制，精准作用于左侧海马体。借助 fMRI 技术观察发现，在与海马体相关的任务中，左侧海马体的血氧水平依赖（BOLD）信号显著降低，而上方皮层却没有明显变化，这表明 TI 刺激能够选择性地调节目标脑区的神经活动。更令人惊喜的是，接受海马体 TI 刺激的受试者回忆准确率有所提高，进一步证明了该技术在改善认知表现方面的潜力。
Wessel 等人则将研究重点放在了纹状体上。纹状体在认知过程中，尤其是运动执行和动机相关的活动里，起着关键作用。研究人员通过电场模拟确定了针对纹状体的最佳电极组合，并采用 theta - 爆发模式的刺激作为包络调制。实验结果显示，theta - 爆发模式的 TI 刺激不仅显著增加了受试者在运动学习任务中的正确操作次数，还增强了纹状体中的 BOLD 信号，以及相关运动学习网络的连接性，并且上方皮层同样未受明显影响，这充分验证了该刺激模式能非侵入性地调节纹状体活动，提升人类的学习表现。
值得一提的是，不同频率的包络调制对 TI 刺激的效果有着显著影响。研究发现，80Hz 的纹状体 TI 刺激会抑制运动学习，尽管它增强了纹状体与额叶皮层的连接性，但却抵消了强化训练对运动学习的积极作用，这一现象揭示了 TI 刺激频率特异性的影响，也凸显了深入研究不同频率 TI 刺激对大脑和神经网络影响的必要性。
在帕金森病（PD）的治疗研究中，TI 刺激也展现出了巨大的潜力。Yang 等人对 PD 患者进行了一项开创性的临床研究，他们将 130Hz 的 TI 刺激应用于患者右侧苍白球内侧部（GPi），这一区域和频率在传统深部脑刺激（DBS）治疗 PD 中已被证明有效。经过 20 分钟的 TI 刺激后，患者的运动症状得到了显著改善，特别是在减轻运动迟缓（bradykinesia）和震颤方面效果明显，并且没有出现严重的副作用或不良事件，这为 TI 刺激作为一种潜在的治疗 PD 运动症状的策略提供了有力的证据。
综合来看，TI 刺激技术在多个方面取得了重要突破。它作为一种非侵入性的技术，展现出良好的耐受性，副作用轻微且无明显不良反应，为研究大脑生理和病理过程提供了新的有力工具。在帕金森病的治疗上，TI 刺激为那些不适合或不愿接受侵入性 DBS 治疗的患者带来了新的希望。不过，目前该技术仍面临一些挑战，比如在精准靶向深部脑区方面，电场模型需要在靶向精度和安全性之间找到更好的平衡；其作用的精确神经生理机制还尚不明确，需要进一步深入研究；同时，长期安全性、伦理问题以及技术的优化等方面也有待解决。但随着研究的不断深入和技术的持续改进，TI 刺激有望成为神经科学和临床实践领域的变革性技术，为更多大脑疾病的治疗和大脑奥秘的探索带来新的契机。
