聚焦 tDCS:改善老年人命名能力的新探索与挑战

【字体: 时间:2025年05月11日 来源:GeroScience 5.3

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  随着老龄化加剧,老年人语言能力下降问题凸显。研究人员开展 “Regionally specific picture naming benefits of focal tDCS are dependent on baseline performance in older adults” 的研究,发现聚焦 tDCS 对左额下回刺激,仅在基线命名表现差的老年人中提升命名速度。这为 tDCS 应用提供参考。

  在人口老龄化的大背景下,老年人的认知健康愈发受到关注。其中,单词检索困难是老年人常见的问题,它不仅影响日常交流,还与多种神经病理状况相关。想象一下,老年人在聊天时,突然想不起某个常用物品的名字,这种经历既让他们感到困扰,也可能降低他们的生活质量。
目前,针对老年人认知衰退的干预手段备受期待。经颅直流电刺激(tDCS)作为一种新兴技术,具有便携、经济且易用的特点,被视为认知增强和康复的潜在工具 。然而,它在提升老年人单词检索能力方面的效果却参差不齐。不同研究结果差异大,有的显示刺激特定脑区能改善单词检索,有的则无明显效果。这背后的原因复杂,涉及任务选择、刺激参数设置,还有样本量小且多变等问题。更关键的是,以往研究常忽视参与者基线认知功能的差异,以及刺激时机(在线与离线刺激)和靶点选择对 tDCS 效果的影响。这些问题就像一团迷雾,阻碍着 tDCS 在临床中的有效应用。

为了拨开这团迷雾,来自英国肯特大学(University of Kent)和德国格赖夫斯瓦尔德大学医学中心(University Medicine Greifswald)的研究人员展开了深入研究。他们以 72 名年轻人和 72 名老年人为研究对象,采用双盲、假刺激对照的实验设计,将阳极聚焦 tDCS 分别作用于左侧额下回(left inferior frontal gyrus,IFG)或左侧颞顶联合区(left temporoparietal junction,TPJ) 。研究发现,聚焦 tDCS 对老年人命名能力的提升效果,取决于他们的基线表现。具体来说,刺激左侧额下回仅在基线命名表现较差的老年人中,显著提高了物体和动作命名的反应速度;而对基线表现较好的老年人以及年轻人,刺激效果并不明显。并且,刺激效果与流体智力无关,这表明 tDCS 的作用具有任务特异性。此外,研究还发现,在线和离线刺激的效果并无显著差异。这一研究成果发表在《GeroScience》杂志上,为深入理解 tDCS 在老年人认知干预中的作用提供了重要依据,也为后续研究指明了方向。

在研究方法上,研究人员首先进行了严谨的实验设计并预先注册。参与者均为神经系统健康、右利手且以英语为母语的 tDCS-naive 人群。通过 G*Power 进行功效分析确定样本量。实验中,采用图片命名任务评估命名能力,利用矩阵推理项目库(MaRs-IB)测量流体智力 。使用电池驱动的单通道直流电刺激器施加 tDCS,通过特定电极组合分别刺激左侧额下回(FC5 位置)或左侧颞顶联合区(CP5 位置),并设置了假刺激对照。最后,运用多种统计分析方法对数据进行处理和解读。

下面来看具体的研究结果:

  • 命名类型与年龄的交互作用:命名类型存在主效应,且年龄组与命名类型存在显著交互作用。事后分析表明,年轻人动作命名比老年人慢,而物体命名速度二者无差异。
  • 刺激效果分析:刺激的主效应不显著,对不同脑区、年龄组、刺激时间和命名类型均无明显影响。贝叶斯分析为部分零假设提供了证据。
  • 基线功能的影响:基线命名 × 刺激类型 × 区域的交互作用显著,而流体智力 × 刺激类型 × 区域的交互作用不显著。进一步分析发现,左侧额下回的基线命名 × 刺激类型交互作用显著,即基线命名表现越慢的老年人,刺激后命名速度提升越明显;而左侧颞顶联合区未发现此现象。在年轻人中,未发现基线命名或流体智力与刺激效果的关系。
  • 其他方面:实验实现了对老年人的盲法,但年轻人预测主动刺激的能力优于随机猜测。主动刺激后,参与者积极情绪略有下降,消极情绪无明显变化,且假刺激和主动刺激的不良反应相似。

研究结论表明,聚焦 tDCS 对左侧额下回的刺激,可提高基线表现较差的老年人的命名速度,但总体刺激效果不明显,这凸显了 tDCS 效果的个体差异。该研究部分支持了 tDCS 位点特异性效应的观点,但由于缺乏刺激主效应和较小的效应量,tDCS 在健康老龄化语言增强方面的临床应用仍不确定。

在讨论部分,研究结果与先前部分研究相符,即 tDCS 对认知表现较低的个体效果更明显,这提示未来研究需重视基线表现差异。研究未发现在线和离线刺激的差异,但发现了左侧额下回的位点特异性效应。不过,该研究也存在局限性,如基于脑电图的电极放置未考虑个体解剖差异,研究为短期实验,样本局限于健康老年人等。未来研究可采用多 session 方案、个性化电极靶向和临床应用研究,进一步探索 tDCS 在语言康复中的潜力。

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