IF=3.0 英智经颅磁刺激仪 | 辽宁师范大学心理学院高贺明教授团队揭示左侧DLPFC高频rTMS可以通过增强目标驱动注意而非抑制分心干扰来改善压力下的注意力控制

辽宁师范大学的高贺明团队在Journal of Cognitive Neuroscience发表了名为 High-frequency Repetitive Transcranial Magnetic Stimulation over the Left Dorsolateral Prefrontal Cortex Can Improve Attentional Control Under Stress: Behavioral and Electrophysiological Evidence的文章。

如图1A所示，受试者到达实验室后会先休息20分钟。在休息时间的最后5分钟，使用积极和消极情绪量表（PANAS）和状态-特质焦虑量表(SAI)评估受试者的情绪状态和焦虑水平。同时进行脑电图准备。在TSST（T1）前收集第一次唾液样本和自我报告压力（SR）问卷（Likert量表），建立基线。随后，受试者进行了15分钟的TSST或安慰剂TSST。在TSST （T2）后立即采集第二组唾液样本并收集问卷（SR、PANAS、SAI）数据。接下来休息10 min（rest 1），在这个阶段对受试者进行重复经颅磁刺激，并在之后采集第三份唾液样本和SR。接下来是4个额外独特刺激任务，每个大约持续7分钟。在T4和T5采集唾液样本和SR。在第二次休息15分钟（rest 2）后，进行第三次SAI和PANAS问卷调查（T6）。

在完成这个任务的同时采用 actiCHamp Plus 64 放大器（德国Brain Products公司生产，深圳瀚翔脑科学股份有限公司全国总代理）记录脑电信号。原始EEG数据使用Brain Vision Analyzer Version 2.1 进行离线处理。

图2 额外独特刺激任务和TMS电场示意图

ERP数据分析
对于搜索阵列诱发的ERP，在220 - 300ms的时间窗内，以组（对照、压力）为被试间变量，目标-干扰物（LD-VT、LT-VD、LT-ND、LT-ID和LT-CD）和电极侧性（同侧、对侧）为被试内变量，进行重复测量方差分析。
N2pc是指在视觉搜索任务中，当目标刺激出现在视野的一侧时，大脑对侧后部区域（通常是枕叶和顶叶）在刺激呈现后约200-300毫秒（ms）出现的一个负向脑电成分。通常与选择性注意、空间注意等能力有关。
N2pc效应是通过从同侧条件中减去对侧条件的平均振幅来计算的。然后，对N2pc效应进行重复测量方差分析，以组（压力、对照）为被试间变量，目标-干扰物类型（LD-VT、LT-VD、LT-ND、LT-ID和LT-CD）为被试内变量。

RTAC效应分析
RTAC效应即反应时的的注意捕获效应，是指在实验任务中，由于干扰刺激自动吸引了注意，导致被试对目标刺激的反应时延长，这种现象反映了注意系统的自动性和选择性。RTAC效应是通过从LD-VT、LT-VD、LT-ID和LT-CD条件中减去LT-ND条件的平均RT来计算的。

TMS刺激方案
TSST任务结束之后，在rest 1阶段对受试者进行重复经颅磁刺激。分别在控制顶叶组（完成控制组的TSST任务并进行顶叶rTMS）和压力顶叶组（完成压力组的TSST任务并进行顶叶rTMS）的顶叶区域和压力DLPFC组（完成压力组的TSST任务并进行左背外侧前额叶rTMS）的左DLPFC进行重复经颅磁刺激。
使用经颅磁刺激仪（M-100 Ultimate，深圳英智科技有限公司，中国深圳）的八字形线圈（BY-90A）对所有受试者进行高频rTMS，静息运动阈值设置为110%。
本研究使用的rTMS方案内容如下：使用20 Hz的高频进行rTMS刺激，每次刺激包括40个脉冲，持续2秒，间隔12秒，一共进行了40次刺激，总计1600个脉冲，总刺激时间为548秒。根据国际10-20系统，压力DLPFC组刺激点定位在F3，压力顶叶组和对照顶叶组刺激点定位在Cz点。


三、研究结果
1、行为学的结果
如图3所示，压力DLPFC组的RT（反应时）均比压力顶点组（p < 0.001）和对照顶叶组（p = 0.012）更短；压力顶叶组与对照顶叶组的RT无显著差异（p = .396）。
压力顶叶组RTAC效应高于控制顶叶组（p = 0.008），压力DLPFC组RTAC效应低于压力顶叶组（p = 0.024），而压力DLPFC组与对照顶叶组RTAC效应无显著性差异（p = 0.681）。

在对照顶叶组和压力顶叶组中，LT-ID条件的N2pc效应强度均高于LT-VD、LT-ND和LT-CD条件（ps < 0.001），但低于LD-VT条件(ps < 0.085）。