<p class="ql-block">大脑是人最重要的器官，也是最复杂的器官。曾经有一种非常流行的说法，认为人的大脑潜能只开发出了10%，连爱因斯坦的大脑都还有很大部分潜能未开发。</p><p class="ql-block">这是一种以讹传讹的错误说法，却也反映了人们对于开发大脑、提升大脑功能的普遍愿望。</p><p class="ql-block"><span style="font-size: 20px; color: rgb(25, 25, 25);">然而拥有1000亿个神经细胞以及同样巨大数量的胶质细胞的人类大脑，确实非常复杂，以致于被称为是“科学的最后一个前沿阵地”。</span></p><p class="ql-block"><span style="color: rgb(25, 25, 25);">长期以来，为人们所熟悉的改变大脑的方法只有三种：神经外科手术、侵入式或者非侵入式的电磁刺激、以及服用神经刺激药物。无论哪一种，都有点让人望而生畏。然而事实上，改变和塑造大脑最重要也是最常见的途径，是一种每个人与生俱来的能力——学习！</span></p><p class="ql-block"><b style="color: rgb(237, 35, 8);">大脑各项结构和功能的发育过程，是以基因蓝图为基础，经由后天的各种经验刺激和学习，在遗传因素和环境因素共同作用下，形成负责视觉、听觉、语言、记忆、推理、情绪情感等各种功能的神经回路。</b></p> <p class="ql-block"><b style="color: rgb(237, 35, 8); font-size: 20px;">学习和经验可以改变大脑的结构和工作方式，这一现象被称为神经可塑性。</b></p><p class="ql-block">一项对伦敦出租车司机大脑的功能核磁共振 (fMRI) 研究，是用来说明神经可塑性的一个有名的例子 [Maguire, 2000_PNAS]。</p><p class="ql-block">这项研究发现，出租车司机大脑中掌管位置空间记忆的海马体的体积与驾龄成正比，即出租车司机驾龄越长，海马体体积越大。也就是说，驾驶出租车在伦敦弯曲复杂的街道穿行这一经验，让出租车司机的大脑发生了结构上的变化，海马体的体积逐渐增加。那么，神经可塑性的机制是什么呢？</p><p class="ql-block">大脑处理信息的时候，需要许许多多的神经元协同工作、协同放电，导致神经元之间的生化连接得到加强，长出新的突触连接或者提高了原有突触连接的工作效率 (突触是两个神经细胞之间的连接部位)。这个现象被称为赫布法则 (Hebb’srule: fire together,wire together)，是学习与记忆的最核心机制之一。而在分子层面，能长期保持的神经可塑性主要是通过长时程增强 LTP 和长时程抑制 LTD 来实现的 [Kennedy, 2013; Crabtee & Gogos, 2014]。不过，这一项对于伦敦出租车司机的著名研究，是在学习和经验改变了大脑结构之后的一个事后的确认。</p><p class="ql-block"><span style="color: rgb(237, 35, 8);"> 日常生活中，学习的过程 (如教与学，练习与考试) 仍然是纯粹行为层面的。大脑在整个学习过程中，依旧是一个黑盒子。学习和经验输入大脑后，我们能看到的输出就是语言和行为，而这其间发生的大脑的各种加工和变化，绝大部分是隐藏在我们的颅骨之内不为人知的。</span></p><p class="ql-block">换句话说，学习这件事，长久以来一直不是一个高效率的真正闭环系统(Sitaram et al, 2017)。随着脑成像技术的发展、神经科学基础研究和临床研究的深入，人们开始尝试将大脑在学习和思考时的相关神经信号记录下来，并实时反馈给大脑，建立起学习的闭环系统，以促进学 习效率或纠正学习过程中的错误。</p><p class="ql-block"><b style="color: rgb(237, 35, 8); font-size: 20px;"> 这一方向尝试的成果，就是神经反馈训练技术。</b></p> <p class="ql-block"><b style="color: rgb(237, 35, 8);"> 神经反馈训练技术，是基于脑科学和行为科学学习理论发展起来的一种安全、非侵入式的改善大脑功能和结构的方法。</b></p><p class="ql-block"> 恰当运用神经反馈训练，可以有效地提升大脑功能或者治疗脑疾病引起的脑功能损伤。具有临床意义的脑电波神经反馈训练技术，是加州大学洛杉矶分校的 Sterman 教授在1968提出的。经过半个世纪的发展，神经反馈训练领域进行了大量的基础研究和临床试验，在提升认知能力和任务绩效、治疗注意缺陷与多动综合症 (ADHD，俗称多动症)、自闭症、认知老化等方面都取得了大量成果，积累了许多证据。</p><p class="ql-block"><span style="color: rgb(22, 126, 251);"> 随着人工智能时代的到来，神经反馈训练的算法变得更加精准强大，硬件技术的发展也使得可穿戴装脑电波设备的信号精度和便利性都得到极大提高，而成本则大幅下降。</span></p><p class="ql-block"><b style="color: rgb(237, 35, 8);"><i> 使用最为广泛并得到临床应用的神经反馈训练，是基于脑电波的神经反馈训练。</i></b></p><p class="ql-block">脑电波主要是来源于脑神经细胞的突触后电位。脑电波所测量的是头皮上电压 (不是电流)的变化, 是对神经突触活动无创式的在体记录 (Nunez, 2006)。</p><p class="ql-block"><span style="color: rgb(22, 126, 251);">对记录到的脑电波进行频谱分析，就分解成为我们熟悉的脑电波频率波段</span></p><p class="ql-block"><span style="color: rgb(22, 126, 251);">delta波 (0-4 Hz赫兹)</span></p><p class="ql-block"><span style="color: rgb(22, 126, 251);">theta波(4-7 Hz)</span></p><p class="ql-block"><span style="color: rgb(22, 126, 251);">alpha波 (8-12 Hz)</span></p><p class="ql-block"><span style="color: rgb(22, 126, 251);">beta波(12-30 Hz)，</span></p><p class="ql-block"><span style="color: rgb(22, 126, 251); -webkit-text-size-adjust: 100%;">gamma波 (> 30 Hz</span></p><p class="ql-block"><span style="color: rgb(22, 126, 251); -webkit-text-size-adjust: 100%;">颅外记录的可用脑电波信号，主要是delta到beta波之间。</span></p><p class="ql-block">Gamma波受到颅骨过滤模糊、交流电频率和肌电噪音信号的影响，一般不用于数据分析和算法开发。</p><p class="ql-block"><span style="font-size: 15px; color: rgb(128, 128, 128);">注：我们尊重创。部分文章和图片来于网络，版权归原作者，原作者可随时联系我们予以署名更正或做删除处理。</span></p> <p class="ql-block"><b style="font-size: 20px;"> 经过脑波训练可以有效提升注意力，休息力，集中力，让大脑平衡，做事更多动力。</b></p>