神經(jīng)振蕩研究 從“心”出發(fā)

心理學究竟在研究什么？怎么研究？這兩個問題看起來彼此獨立，卻又互相貫通。如今，隨著心理學越來越廣泛地應用于社會生活的各個方面，人們對于心理深入探索的欲望也變得越來越強烈。

在電子科技大學生命科學與技術(shù)學院，也有一位對心理學有強烈研究欲望的科研工作者，他就是王一峰。不同的是，他圍繞心理學，從神經(jīng)振蕩入手，一步步走向神經(jīng)認知科學的新大門。“心理學發(fā)展到這個階段，主要是以認知神經(jīng)為主，我認為，從神經(jīng)認知角度能更好地促進心理學的發(fā)展。”王一峰說道。

理為先 神經(jīng)認知研究運籌帷幄

王一峰與心理學的結(jié)緣由來已久。本科和碩士階段，他都專注于心理學專業(yè)的學習，誰曾想，碩士畢業(yè)后他轉(zhuǎn)到了電子科技大學生命科學與技術(shù)學院學習生物醫(yī)學工程。看似和心理學不沾邊，但實際的研究工作仍緊緊圍繞心理學。王一峰很早就對大腦活動如何產(chǎn)生心理現(xiàn)象情有獨鐘，以致于后來在生物醫(yī)學工程專業(yè)，他下決心要選擇研究腦成像。“我研究大腦的目的還是探索復雜奧妙的心理世界。”王一峰解釋道。

研究的背后，王一峰取得了一系列重要成果。其中值得一提的是，他在國際上首次提出低頻穩(wěn)態(tài)腦響應（lfSSBR）的概念并做了深入研究。王一峰利用多種認知實驗都成功誘發(fā)出lfSSBR，并在基本認知和高級認知過程中發(fā)現(xiàn)了lfSSBR能調(diào)節(jié)任務(wù)特異性網(wǎng)絡(luò)和任務(wù)控制網(wǎng)絡(luò)等多個功能網(wǎng)絡(luò)的活動；他還進一步證明了lfSSBR能反映神經(jīng)水平的活動。研究成果發(fā)表于Journal of Cognitive Neuroscience、Human Brain Mapping、Scientific Reports等知名SCI期刊上，獲得眾多國內(nèi)外學者的關(guān)注。

此外，成果背后還有未解的疑惑。節(jié)律性是神經(jīng)活動的基本特征，在相同頻率上活動的神經(jīng)元會通過相位的同步化達到信息交流的目的。不同腦區(qū)的神經(jīng)振蕩的優(yōu)勢頻率不同，越高級的腦區(qū)對應的優(yōu)勢頻率反而越低。目前，大量的電生理研究結(jié)果顯示，高頻神經(jīng)振蕩對認知活動的重要性非比尋常，但遺憾的是，由于技術(shù)原因，低頻神經(jīng)振蕩的機制并未得到有效揭示，這使神經(jīng)振蕩的理論存在很大的缺陷。王一峰的低頻穩(wěn)態(tài)腦響應研究正是為了彌補這些缺陷而開展的。

既然想要對其彌補，必先要對研究有深刻的理解。也許此時再聽到這個概念，多少還是會有些茫然，王一峰用最簡單的例子做了解釋。他指出，當外界以一定頻率向大腦施加刺激的時候，大腦就會在這個頻率上產(chǎn)生共振。簡單來說晝夜節(jié)律就是其一：白天太陽會出現(xiàn)，而到了晚上太陽則會消失不見，這就屬于周期性的刺激。日出而作，日落而息，就是我們的反應。而這一周期被打破就會影響到我們的健康，比如跨國旅行中的時差問題。王一峰還提到，通過這種周期性的刺激，久而久之，大腦就會形成一種規(guī)律性。

“現(xiàn)在對低頻神經(jīng)振蕩的研究已經(jīng)很多了，但少有研究闡述其心理機制。從技術(shù)上講，lfSSBR確實是從腦電的穩(wěn)態(tài)誘發(fā)電位遷移來的，但從其研究范圍和研究方式上來講，這又是一個全新的領(lǐng)域，還有太多未知。”王一峰所言非虛，盡管低頻研究已經(jīng)有所進展，但與對高頻的探索比例相比，根本不值一提，對其認知機制與神經(jīng)活動規(guī)律的了解更是極度匱乏。

重在行 低頻神經(jīng)振蕩再攀高峰

看到研究局面陷入僵局，再加上研究上的種種困難，王一峰再也坐不住了，為了理解低頻神經(jīng)振蕩的心理機制，也為了更進一步了解大腦的活動規(guī)律，他承擔了國家級課題“低頻穩(wěn)態(tài)腦響應的認知神經(jīng)機制研究”，最終取得了令人矚目的突破。

早在項目研究之初，王一峰就定好了目標。他打算在任務(wù)態(tài)和靜息態(tài)的功能磁共振和腦電信號的基礎(chǔ)上，利用腦信號的變異性、功能連接以及波幅和相位等多種指標，對低頻穩(wěn)態(tài)腦響應的認知神經(jīng)機制進行全面研究，進而再利用低頻穩(wěn)態(tài)腦響應來探索低頻神經(jīng)振蕩的規(guī)律，從而對低頻節(jié)律性神經(jīng)活動的理論體系進行完善。

俗話說，有了目標，任務(wù)就相當于完成了一半，但剩下的一半也不是那么容易就完成的。王一峰認為要想解決低頻神經(jīng)響應的機制問題，理清內(nèi)涵自然是放在第一位的。為此，他針對特定功能網(wǎng)絡(luò)在低頻振蕩中是否存在優(yōu)勢頻率、參與不同認知活動時的優(yōu)勢頻率是否會有所不同這兩個問題，采用了功率、相位鎖時、相干等指標，對特定功能網(wǎng)絡(luò)在不同認知過程及不同頻率下的活動規(guī)律進行考察，從而將這些問題一舉拿下。他還表示，低頻振蕩中的優(yōu)勢頻率或頻譜指紋的研究將為理解大腦活動機制、認知訓練與認知增強提供更加實用性的證據(jù)。

與此同時，在對低頻穩(wěn)態(tài)腦響應的外延問題研究中，王一峰思考：大腦在面對穩(wěn)態(tài)和非穩(wěn)態(tài)的任務(wù)下，其響應模式是否會不同？針對這個問題，他采用相位鎖時和變異性指標，對此進行驗證，以檢驗穩(wěn)態(tài)響應與非穩(wěn)態(tài)響應的機制是否相同。這樣一來，通過對穩(wěn)態(tài)和非穩(wěn)態(tài)任務(wù)的相位同步化和信號變異的大小進行比較后，就可以衡量出在這兩種狀態(tài)下，大腦的響應是否會對不同功能網(wǎng)絡(luò)的調(diào)用存在差別，進而，確定這兩種狀態(tài)對行為績效的影響自然就不攻自破了。

項目收獲累累碩果，令王一峰從繁重的科研中稍稍松了一口氣，其創(chuàng)新之處也令他欣喜。“我們基于低頻穩(wěn)態(tài)腦響應的相關(guān)研究，探索了特定網(wǎng)絡(luò)在不同認知過程、不同頻率上活動的強度，可以建立低頻神經(jīng)振蕩的頻譜指紋；而且，對穩(wěn)態(tài)和非穩(wěn)態(tài)兩種狀態(tài)下大腦活動不同機制的探索，在宏觀尺度上闡釋了低頻神經(jīng)振蕩的狀態(tài)假說，意義很重大。”王一峰說。

如今，低頻穩(wěn)態(tài)腦響應研究領(lǐng)域正在以炫目的速度、高效的應用，得到越來越多的關(guān)注，逐漸成為熱門研究領(lǐng)域。其未來的成長，也定會如王一峰所愿：低頻穩(wěn)態(tài)腦響應中的未解之謎將會被一一攻破，而他也會為其發(fā)展獻出一份力量。