儿童期α节律发育特征及其与工作记忆能力的神经电生理关联研究

本研究针对儿童脑电活动发育机制这一前沿问题，通过采集253名3-9岁儿童静息态脑电图(EEG)，系统揭示了α频段(8-13Hz)功率随年龄增长的迁移规律及其与工作记忆的关联。研究发现中央区和枕区β1/β2频段功率的年龄依赖性增强，α2频段(10-13Hz)功率与数字广度测试成绩呈正相关，为儿童认知发育评估提供了客观电生理标志物。

　　

在儿童神经发育研究领域，脑电活动如何伴随认知能力发展始终是未解之谜。特别是α频段振荡(8-13Hz)作为大脑"空闲状态"的标志性节律，其发育轨迹与工作记忆等高级认知功能的关联机制尚不明确。首都师范大学心理学系学习与认知北京重点实验室的Junxia Han团队在《International Journal of Plant Sciences》发表的研究，为这一领域提供了重要实证证据。

研究采用横断面设计，通过64导联脑电采集系统记录253名3-9岁儿童的睁眼静息态EEG数据，结合数字广度测试评估工作记忆容量。关键技术包括：1)年龄分层抽样构建发育队列；2)功率谱分析划分δ(1-4Hz)、θ(4-8Hz)、α₁(8-10Hz)、α₂(10-13Hz)、β₁(13-20Hz)和β₂(20-30Hz)频段；3)峰值频率检测算法追踪α频段迁移规律。

【发育轨迹特征】

功率分析显示：δ/θ频段相对功率随年龄增长递减，β₁全脑区及β₂中央/枕区功率呈年龄依赖性增强。α频段呈现显著的空间分化，中央区和枕区表现出向高频迁移的"频谱右移"现象，峰值频率每年增长约0.5Hz。

【工作记忆关联】

相关分析发现：α₂频段功率与数字广度成绩呈显著正相关(r=0.32,p<0.01)，尤其右侧中央区(C4电极)的α₂功率对工作记忆预测力最强。这表明高频α振荡可能反映了神经网络的成熟度，支持更高效的信息保持能力。

该研究首次系统描绘了儿童期α节律的发育动力学特征，证实静息态高频α活动可作为工作记忆发展的神经标记。发现中央区和枕区在认知发育中的关键作用，为儿童认知障碍的早期识别提供了新思路。未来研究可进一步探索α振荡的神经起源及其与白质发育的关联机制。