当我们面对复杂任务时，大脑如何提升信息处理能力？一种被广泛关注的非侵入性脑刺激技术——间歇性θ爆发刺激（intermittent Theta Burst Stimulation，iTBS），正在为认知增强研究带来新的可能。

近日，深圳大学心理学院张浩波课题组在国际权威期刊《NeuroImage》（IF = 4.5，SCI- Category: Neuroimaging Q1）发表研究成果《Individualized single-session iTBS modulates functional networks and neural activation to predict cognitive gain》，首次系统揭示了基于个体化功能定位的iTBS如何通过重塑脑功能网络和神经活动促进工作记忆表现提升。

工作记忆（Working Memory）是人类执行复杂认知活动的重要基础，广泛参与学习、推理、决策和问题解决等过程。

背外侧前额叶皮层（DLPFC）被认为是工作记忆网络中的关键脑区，也是经颅磁刺激（TMS）研究最常见的靶点之一。然而，过去关于iTBS是否能够提升工作记忆能力的研究结果并不一致，其中一个重要原因在于不同个体的大脑功能组织存在明显差异。

与传统采用固定坐标定位刺激靶点的方法不同，本研究创新性地利用功能磁共振成像（fMRI）结合N-back工作记忆任务，为每位受试者寻找最活跃的左侧DLPFC区域作为个体化刺激靶点。
 

• 方法

• 研究结果​

1. 单次刺激即可改变脑活动模式

研究发现，在高认知负荷的3-back工作记忆任务中，接受真实iTBS刺激的受试者表现出显著的脑功能变化：

✅ 双侧中扣带皮层（MCC）激活增强

✅ 枕叶距状沟皮层（Calcarine Cortex）激活增强

✅ DLPFC与脑岛（Insula）之间功能连接增强

✅ 默认模式网络（DMN）内部连接减弱

✅ 默认模式网络与前额顶叶网络（FPN）之间连接减弱

这些结果表明，iTBS不仅影响局部脑区活动，还能够在全脑范围内重新组织多个认知相关功能网络。

2. 脑网络变化能够预测认知收益

更重要的是，研究团队发现脑网络变化与行为改善之间存在明确关联：MCC激活增强的个体，任务反应速度提升更加明显；DLPFC与脑岛连接增强的个体，完成任务速度更快；默认模式网络连接降低的个体，任务准确率提升更多。

这一结果说明，脑刺激带来的认知改善并非随机发生，而是与特定神经网络的重构密切相关。

3. 谁能够从脑刺激中获益更多？

研究还发现了一个十分有意义的现象：

基线表现较差的个体获益更明显。

在刺激前工作记忆反应速度较慢的受试者，在接受iTBS后表现出了更显著的反应时间改善，而这一现象并未出现在伪刺激组中。

这一发现提示，未来脑刺激干预可能需要根据个体认知状态进行精准设计，而非采用“一刀切”的干预模式。

4. 从局部刺激到脑网络重塑

传统观点认为，经颅磁刺激主要作用于刺激部位附近的脑组织。而本研究发现，个体化iTBS的作用远不止于此。刺激不仅改变了DLPFC相关区域的神经活动，还引起了默认模式网络（DMN）、前额顶叶网络（FPN）以及脑岛相关网络之间的重新协调。

研究结果表明：

个体化脑刺激更像是在重新调节整个认知网络系统，而不仅仅是激活单个脑区。这种网络层面的调控机制，为理解脑刺激如何影响高级认知功能提供了新的神经科学证据。