視覺工作記憶(Visual Working Memory, VWM)是高級認知過程的關鍵組成部分，隨著年齡增長而衰退，并與從遺忘型輕度認知障礙(amnestic Mild Cognitive Impairment, aMCI)向阿爾茨海默病(Alzheimer's Disease, AD)的進展相關。在aMCI中，認知障礙，特別是VWM的損害尤為顯著，可能預示疾病的進展。為了探究導致aMCI中VWM損害的認知神經(jīng)機制，上海市浦東醫(yī)院李云霞教授團隊開展了一項認知神經(jīng)機制研究，以背外側前額葉皮層(Dorsolateral Prefrontal Cortex, DLPFC)為重復經(jīng)顱磁刺激(repetitive Transcranial Magnetic Stimulation, rTMS)的刺激靶點，探討其對aMCI患者VWM的影響。DLPFC在VWM處理的自上而下控制中的作用是理解rTMS對aMCI相關VWM損害中信息處理階段影響的核心。一、方法：1、被試：25名診斷為aMCI的患者（13名男性和12名女性，平均年齡70.67±7.70歲）和15名健康老年對照者（7名男性和8名女性，平均年齡68.36±8.60歲）。2、rTMS刺激方案：刺激靶點為左側DLPFC，刺激強度100%RMT，刺激頻率10Hz，持續(xù)時間10s，間歇時間20s，總共3000脈沖（經(jīng)顱磁刺激儀，M-100 Ultimate，深圳英智科技有限公司）。該研究對25名aMCI患者和15名健康老年對照者進行了每天一次、為期一周的rTMS干預，以研究其對VWM和認知功能的影響。任務包括VWM任務、數(shù)字符號轉換任務和Stroop任務，以評估注意力和執(zhí)行功能。腦電圖分析包括事件相關電位(event-related potential, ERP)、事件相關頻譜擾動(event-related spectral perturbation, ERSP)和功能連接性（通過加權相位滯后指數(shù)(weighted period lag index, wPLI)分析）。研究的第一部分探討了aMCI中VWM損傷的認知神經(jīng)機制，并利用腦電圖對處理階段進行了區(qū)分。第二部分探討了rTMS對不同VWM階段腦電圖處理的影響，揭示了改善aMCI中視覺工作記憶的認知神經(jīng)機制。二、結果：1、aMCI患者的視覺工作記憶明顯受損。與健康老年對照組相比，aMCI患者在VWM任務中的準確率和記憶容量顯著較低；經(jīng)rTMS干預7天后，aMCI患者表現(xiàn)出顯著改善，VWM任務的準確率提高，記憶容量增加，反應時間縮短。
2、aMCI患者在視覺工作記憶編碼階段的N2pc振幅顯著降低。N2pc是與視覺空間注意分配相關的唯一的ERP指標；我們對視覺工作記憶加工過程中的不同階段進行了ERP分析，發(fā)現(xiàn)aMCI患者在編碼階段的N2pc振幅顯著低于健康對照組；經(jīng)過7天的rTMS干預后，aMCI患者的N2pc振幅顯著增加。
3、aMCI患者在視覺工作記憶任務中α頻段事件相關去同步化增強。在rTMS干預前，aMCI患者在VWM編碼階段的頂枕區(qū)α波振蕩顯著低于健康對照組；在連續(xù)7天的rTMS干預后，aMCI患者在VWM編碼階段的頂枕區(qū)α波振蕩顯著增強。
4、aMCI患者在視覺工作記憶編碼階段，額-頂葉及枕葉之間的連接同步性降低。在rTMS干預前，aMCI患者在VWM編碼階段θ頻段的額-頂葉連接顯著低于健康對照組；在連續(xù)7天的rTMS干預后，aMCI患者在VWM編碼階段的θ頻段額-頂葉連接和額-枕葉連接均顯著改善。
5、相關性分析視覺工作記憶容量的下降與編碼階段θ頻段額-頂葉連接性的下降顯著相關（r = 0.472，p = 0.002）。頂枕區(qū)的α波振蕩與注意力能力顯著相關（r = ?0.432，p = 0.005）。我們比較了rTMS干預前后行為學和電生理指標的變化，發(fā)現(xiàn)視覺工作記憶容量的改善幅度與編碼階段額-頂葉交界處θ頻段改善幅度密切相關（r = 0.329，p = 0.038）。此外，頂枕區(qū)α波振蕩的改善也與注意力表現(xiàn)的提升顯著相關（r = 0.325，p = 0.041）。三、結論：1、aMCI患者的VWM功能顯著退化，尤其是在編碼階段。這種退化表現(xiàn)為記憶表現(xiàn)的準確性和容量降低，伴隨著N2pc振幅、α波振蕩以及前頂葉和前枕葉腦區(qū)的θ波段連接性的顯著減少。2、rTMS被證明是一種有前景的干預措施，可改善VWM、注意力和執(zhí)行功能。它通過在編碼期間增加N2pc振幅來支持注意力，通過增強α波振蕩更好地抑制無關信息，并通過增加前頂葉和枕葉功能連接的同步性，從而最終改善視覺工作記憶。
