近日,山东师范大学心理学部 Bernhard Hommel 院士团队在国际神经科学领域顶级期刊《Brain Stimulation》上发表题为 “Transcranial direct current stimulation and methylphenidate interact to increase cognitive persistence as a core component of metacontrol: Evidence from aperiodic activity analyses”的实证研究论文。该研究聚焦于认知元控制中的“持久性”能力(cognitive persistence)机制,采用经颅直流电刺激(atDCS)与药理学干预(哌甲酯,MPH)相结合的方式,揭示了两者协同作用下大脑非周期性神经活动的变化特征,为理解元控制机制提供了重要神经生理学证据。
本研究通过结合脑电技术与经典的Simon-Go/Nogo认知控制任务,系统考察了在多种实验条件下个体大脑神经活动的变化。研究发现,仅在同时施加atDCS与MPH的条件下,个体的大脑非周期性指数(aperiodic exponent)显著升高,这意味着神经活动中的“背景噪声”减少,从而提高了大脑的信息处理效率与认知资源的持续利用能力。该结果表明,大脑中非周期性神经活动的变化可能是认知持久性增强的关键神经指标,揭示了神经调控与药物干预联合作用于调节个体元控制状态的重要机制。
论文由山东师范大学为第一署名单位,心理学部青年教师高扬博士为第一作者,Bernhard Hommel 教授与 Lorenza Colzato 教授共同担任通讯作者。研究的顺利开展得到了山东省引进顶尖人才“一事一议”专项、山东省自然科学基金项目(ZR2023OC194)、德国研究联合会(SFB940-B8,BE4045/65-1)以及德国联邦政府建设与发展研究基金(01GL2405B)的大力支持。
《Brain Stimulation》为国际神经调控领域顶级期刊,聚焦非侵入性脑刺激方法与脑功能调控机制的前沿研究,最新影响因子为7.6(2023年),在神经科学和精神病学领域具有极高的学术影响力。该研究成果的发表不仅深化了对元控制核心机制的理解,也为未来临床和教育情境中提升个体认知调控能力提供了重要理论与方法支持。
论文信息:
Gao, Y., Koyun, A. H., Roessner, V., Stock, A. K., Mückschel, M., Colzato, L., Hommel, B., & Beste, C. (2025). Transcranial direct current stimulation and methylphenidate interact to increase cognitive persistence as a core component of metacontrol: Evidence from aperiodic activity analyses. Brain Stimulation, 18(3), 720-729. https://doi.org/10.1016/j.brs.2025.03.024