使用可穿戴式快门眼镜进行视听刺激可稳健诱发40 Hz神经元活动,但不会调节联想记忆

由 root 提交于 周五, 10/16/2026 - 19:37
摘要

视听刺激是研究和调节人类神经元伽马(>30 Hz)振荡及其相关记忆过程的一种有前景的方法。便携式设备可以提高生态效度和治疗应用潜力,但目前可用的方案仍然有限。透视式快门眼镜是一种新型移动技术,可在用户自然观看的视觉内容上叠加视觉闪烁效应。在本研究中,我们在一个多感官且具有认知相关性的实验情境中验证了这一方法。我们采用了本实验室此前的一项实验设计,旨在:A)刻画由快门眼镜诱发的神经元伽马活动;B)依据尖峰时序依赖性可塑性模型,在概念层面重复验证此前报道的视听伽马刺激对记忆准确性的影响。我们在24名健康参与者完成联想记忆任务期间,记录了高密度脑电图(EEG)。实验呈现视频—声音配对,其中声音振幅以40 Hz进行调制,并通过快门眼镜诱发40 Hz的视觉闪烁,两种感觉模态之间存在相位偏移。视觉闪烁分别提前听觉调制90度或270度。参与者需要记住视频—声音之间的关联。他们还接受了仅视觉条件和电学等效控制条件。我们在源水平重建了脑电诱发功率和相位相干性,并将其与行为准确性一同进行分析。正如预期,与控制条件相比,快门眼镜在40 Hz处显著增强了脑电诱发功率和相位相干性。该效应广泛分布,且强于此前一项未使用快门眼镜的研究。然而,我们未能重复验证此前报道的视听相位偏移对记忆准确性的影响。这可能是由于统计效能降低。或方法学差异。尽管如此,在多感官环境中对快门眼镜的验证,以及如今已得到改进并开源的脑电图分析软件,为在研究和临床环境中进一步开展视听伽马刺激研究提供了重要条件。

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Kiera Capstick

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Manuel Spitschan

、

James Dowsett

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Simon Hanlsmayr

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https://doi.org/10.64898/2026.07.09.737418

Laura Hainke

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视听刺激是研究和调节人类神经元伽马振荡(>30 Hz)及相关记忆过程的一种前景广阔的方法。便携式设备可以提高生态效度和治疗潜力,但目前可供选择的方案仍然有限。透视式快门眼镜是一种新型移动技术,能够在用户自然观看的视觉输入中叠加视觉闪烁效应。在本研究中,我们在一个具有多感官特征且与认知相关的情境中验证了该方法。我们借鉴了本实验室此前采用的实验设计,旨在:A)刻画由快门眼镜诱发的神经元伽马活动;B)根据尖峰时序依赖性可塑性模型,从概念上重复此前报道的视听伽马刺激对记忆准确性的影响。

我们记录了24名健康参与者在完成联结记忆任务期间的高密度脑电图(EEG)。实验向参与者呈现视频—声音配对,其中声音振幅以40 Hz进行调制,同时由快门眼镜诱发40 Hz的视觉闪烁,并在两种感觉通道之间设置相位偏移。视觉闪烁分别提前于听觉调制90度或270度。参与者被要求记住视频与声音之间的关联。此外,他们还接受了仅视觉条件和电学等效控制条件。我们在源定位层面重建了脑电诱发功率和相位相干性,并将其与行为准确性一并进行分析。

正如预期,与控制条件相比,快门眼镜在40 Hz处显著增强了脑电诱发功率和相位相干性。相关效应分布广泛,并且

强于此前未使用快门眼镜的研究。然而,我们未能重复此前报道的视听相位偏移对记忆准确性的影响。这可能是由于统计效能降低或方法学差异所致。尽管如此,在多感官情境下对快门眼镜以及脑电图分析软件的验证,为今后在研究和临床环境中进一步探讨视听伽马刺激提供了重要基础;该软件现已得到改进并开源。

利益冲突声明

本稿作者已阅读本刊政策,并披露以下利益冲突:L.H.、E.M.、J.D.、V.N.、K.C.和D.W.声明不存在利益冲突。S.H.担任Clarity Technologies Inc.的科学顾问,该公司可能从本研究中受益。然而,我们确认,这一任职关系未影响本研究的设计或结果解释。本研究始终保持客观性并遵循科学标准;我们认为,所披露的利益冲突不会损害本文研究结果的完整性。M.S.声明其在过去五年(2021—2025年)中存在以下潜在利益冲突。学术职务:光、节律与昼夜节律健康学会(SLRCH)董事会成员;国际照明委员会(CIE)联合技术委员会20(JTC20)主席;Daylight Academy成员;研究数据联盟“光辐射与视觉体验数据”工作组主席。受薪职务:Daylight Academy指导委员会演讲人;欧盟委员会健康与数字执行机构特邀审稿人;瑞典研究委员会特邀审稿人;照明工程学会期刊《LEUKOS》副编辑。

学会评审员、曼彻斯特大学评审员、弗林德斯大学评审员、挪威南部大学顾问、LyS Technologies 顾问、RoX Health 顾问。经费:获得了马克斯·普朗克学会、马克斯·普朗克基金会、马克斯·普朗克创新公司、慕尼黑工业大学、威康信托基金、新加坡国家研究基金会、欧洲计量学合作伙伴关系、VELUX 基金会、巴伐利亚-捷克高等教育机构(BTHA)、BayFrance(巴伐利亚-法国高等教育中心)、BayFOR(巴伐利亚研究联盟)以及 Reality Labs Research 提供的研究经费和支持。演讲酬金:获得了 ISGlobal、纽约市立大学研究基金会以及埃伯斯贝格市森林与环境博物馆(Stadt Ebersberg, Museum Wald und Umwelt)提供的演讲酬金。差旅报销:Daimler und Benz Stiftung。专利:列名于欧洲专利申请 EP23159999.4A(利用角膜平面记录具有生理学相关性的光,并将其应用于与健康和福祉相关的个性化光干预的系统和方法)。M.S.声明,所披露的职务或关系未对本文所述工作产生任何影响。

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发布于 2026 年 7 月 15 日。

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Laura Hainke

Viktor Neumaier

Eleonora Marcantoni

Danying Wang

Kiera Capstick

Manuel Spitschan

James Dowsett

Simon Hanlsmayr

bioRxiv

2026.07.09.737418;

doi:

https://doi.org/10.64898/2026.07.09.737418

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使用可穿戴快门眼镜进行视听刺激能够稳健地诱发 40 Hz 神经元活动,但不会调节联结记忆

Laura Hainke

Viktor Neumaier

Eleonora Marcantoni

Danying Wang

Kiera Capstick

Manuel Spitschan

James Dowsett

Simon Hanlsmayr

bioRxiv

2026.07.09.737418;

doi:

https://doi.org/10.64898/2026.07.09.737418

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关键词:40 Hz神经振荡 · 视听刺激 · 可穿戴式快门眼镜 · 高密度脑电图 · 联想记忆 · 相位相干性

原文链接:https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.07.09.737418v1?rss=1