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心理学部团队在《Brain Stimulation》发文揭示HD-tDCS刺激DLPFC影响时间折扣行为的机制

发布时间:2025-02-19

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作者:何竞真、何清华

审核:冯廷勇

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你是否曾在“立刻买买买”和“存钱等优惠”之间纠结?这种选择背后,其实隐藏着我们大脑对时间与奖励的权衡机制。在心理学和神经科学中,这种行为被称为跨期决策,它反映了个体是更倾向于即时满足,还是愿意等待更大的回报。这种行为反映了个体对时间和价值的权衡,通过延迟折扣任务来评估这一过程,能够帮助我们揭示人类决策机制的深层奥秘。高精度经颅直流电刺激技术(HD-tDCS)是一种非侵入性的大脑刺激技术,因其对大脑激活的调节能力而备受瞩目,而在跨期决策研究领域,HD-tDCS与脑电图(EEG)相结合的方法还较少使用。

近日,学部何清华教授团队在《Brain Stimulation》(SCI收录,中科院医学一区TOP期刊,CiteScore = 13.1,五年影响因子8.2)发表题为“The Effect of HD-tDCS on Temporal Discounting Behavior: An ERP Evidence”的学术论文。该研究结合HD-tDCS和EEG技术,探究电刺激前额叶皮层对跨期决策的调节,以及这种调节背后的神经机制。研究通过线性混合效应模型分析了不同HD-tDCS刺激类型(左侧DLPFC阳极刺激组;右侧DLPFC阳极刺激组和伪刺激组)对跨期决策行为的影响。结果表明,右侧阳极HD-tDCS刺激导致跨期决策任务中延迟折扣改变(曲线下面积显著降低,ln(k)值显著增加),促使个体更倾向于更多选择即时奖励。然而,伪刺激与F3阳极HD-tDCS刺激并未引发显著的行为变化。

接着,研究分析了决策过程中事件相关电位(ERP)的变化,并结合HD-tDCS刺激后的时频分析进行探索。F4阳极刺激引起的ERP幅值变化如图1A所示,即刺激后延迟奖励条件下F4通道的P2成分的振幅显著降低,这可能表明个体在该条件下对延迟奖励的注意力资源分配减少,从而降低了其对延迟奖励的偏好。对F4电极通道进行时频分析(图1B)时发现,在延迟奖励选择条件下,θ频段功率(4~8Hz)在250ms至400ms显著增加,而α频段功率(8~13Hz)在650ms至800ms显著降低,具体差异如图1C所示。此外,如图1D所示,行为和大脑活动之间的相关性分析揭示了脑电功率变化与行为变化的关系。结果显示,α频段功率的相对变化与AUC的相对变化之间存在显著的正相关关系。

HD-tDCS技术作为一种安全、无创的“脑科学黑科技”,就像给大脑特定区域装上"电流调节器",能够通过精准调控大脑电活动,帮助我们更好地理解和优化决策行为。或许下次当你在"立刻享受"和"长远规划"间举棋不定时,也许正是大脑右侧前额叶的神经军团在"暗中较劲"。这项研究不仅让我们更懂自己,更为"用科技读懂人心"开启了新的可能。

1 HD-tDCS刺激前后即时和延迟选择条件下的EEG分析结果


论文第一作者为西南大学心理学部博士研究生何竞真,何清华教授为通讯作者。该研究得到了国家自然科学基金(31972906)、中央高校基本科研业务费(SWU2209235)、哲学社会科学2035先导计划研究团队(SWUPilotPlan006)、认知神经科学与学习国家重点实验室开放课题(CNLZD2102)的资助。

2 论文题目和作者单位


论文信息:He, J., Gou, S., Shi, J., Qi, Y., Tu, S., He, Q.* (2025). The effect of HD-tDCS on temporal discounting behavior: An ERP evidence. Brain Stimulation, 18(2): 212-214.