经颅光生物调节(tPBM)改善健康老年人功能脑网络与工作记忆：一项fNIRS研究揭示的前额叶机制

为探索非侵入性神经调控技术对认知衰退的干预潜力，首都医科大学宣武医院团队采用随机单盲交叉设计，通过fNIRS技术首次证实1064nm tPBM可显著提升老年人3-back任务表现（p<0.001），并增强前额叶主导的FPN网络效率（全局效率p=0.001）与功能连接，为老龄化认知干预提供新策略。

　　

随着全球老龄化加剧，认知衰退已成为重大公共卫生挑战。工作记忆作为核心认知功能，其减退被视为痴呆早期标志。尽管经颅光生物调节(tPBM)在年轻群体中展现认知增强潜力，但其对老年人作用机制仍如"黑箱"——现有研究样本量小、缺乏系统神经机制探索，且传统神经调控技术存在侵入性风险。更关键的是，tPBM诱导的生理变化是否通过优化全脑网络属性改善认知，这一科学问题亟待解答。

首都医科大学宣武医院联合多学科团队在《NeuroImage》发表突破性研究。该团队采用创新性的"激光+光成像"策略：通过1064nm近红外激光（3.4W，12分钟）靶向左前额叶，结合功能近红外光谱(fNIRS)实时监测55名健康老年人（64.8±5.4岁）脑网络变化。研究采用严格随机单盲交叉设计，间隔35.8天消除残留效应，并运用图论分析量化网络效率指标。

工作记忆提升获实证
通过经典的n-back任务发现，tPBM组3-back准确率提升达统计学显著水平（p<0.001），反应时缩短（p=0.004），效应量0.75。值得注意的是，这种改善仅出现在高认知负荷任务中，提示tPBM可能特异性增强"焦点切换"这一高级工作记忆过程。

脑网络重构现曙光
图论分析揭示全局效率（p=0.001）和局部效率（p=0.003）同步提升，网络基质的改变具有跨阈值稳定性。网络基统计(NBS)识别出含16条连接的FPN核心子网络（p=0.01），其与左前额叶节点效率增强区域高度重叠。这首次证实tPBM能重塑前额叶驱动的多网络协同——FPN内连接增强14条，VAN参与2条，构成"枢纽式"优化架构。

机制链条终闭合
在应答者亚组中，3-back准确率提升与左前额叶功能连接强度（r=0.411）及节点效率（FPN区r=0.517，VAN区r=0.413）显著相关。这一发现完美串联起"激光刺激-网络优化-行为改善"的因果链条，为tPBM的靶向性提供直接证据。

该研究开创性地从系统水平阐释tPBM机制：不同于传统观点聚焦局部代谢，证明其通过增强前额叶-顶叶网络(FPN)的全局整合能力实现认知提升。这一发现具有三重突破意义：技术上，确立fNIRS作为tPBM效应监测工具的可行性；临床上，为阿尔茨海默病等网络退行性疾病提供非药物干预新靶点；理论上，揭示神经调控与脑网络可塑性的量效关系。研究团队特别指出，未来需扩大样本验证FPN-VAN网络作为tPBM响应预测标志物的潜力，并探索多靶点联合刺激方案。正如讨论强调，这种"无创、精准、可量化"的干预模式，或将改写神经退行性疾病的早期防治格局。