一项引人注目的最新研究揭示，通过温和的电流刺激大脑特定区域，可能能够显著提升个体的数学能力。这项发现为理解大脑如何处理数字信息提供了新的见解，并可能为改善数学学习障碍或提升认知表现开辟了非药物干预的新途径。

经颅电刺激 (tES)：无创的大脑调节技术

这项研究利用的技术被称为经颅电刺激（transcranial electrical stimulation, tES），特别是其中的一种形式——经颅直流电刺激（transcranial direct current stimulation, tDCS）。这是一种无创的大脑刺激技术，通过放置在头皮上的电极，施加微弱的电流来调节大脑皮层的神经活动。

不同于直接植入大脑的电极，tDCS被认为是安全的，并且其电流强度不足以直接触发神经元，而是通过改变神经元的兴奋性来影响大脑功能。

研究发现的亮点：

1. 靶向数学相关脑区： 研究人员通常会靶向与数学处理密切相关的特定大脑区域，例如顶叶皮层（特别是顶内沟，intraparietal sulcus），这个区域被认为在数量处理、计算和空间认知中发挥关键作用。

2. 提升计算表现： 接受温和电流刺激的受试者，在进行数学任务时（如加减法、乘法等），表现出更快的反应时间、更高的准确率，或是在学习新数学技能时展现出更强的能力。

3. 神经元兴奋性调节： 这种效果被认为是由于电流改变了目标脑区神经元的静息膜电位，使其更容易（或更难，取决于电流方向）被激活，从而优化了该区域的信息处理效率。

4. 个体差异与持久性： 尽管效果显著，但研究通常也会关注这种效果是否存在个体差异，以及刺激效果的持续时间。一些研究表明，这种提升在刺激停止后仍能持续一段时间，这提示其可能诱导了大脑回路的短期可塑性变化。

这项研究为我们理解大脑的数学处理能力提供了新的视角，并展示了通过无创外部干预来调节认知功能的可行性。

突破性发现的深远意义

这项研究的发现对教育、认知神经科学和医学领域具有多方面的重要意义：

1. 数学学习障碍的干预： 对于患有**计算障碍（dyscalculia）**或其他数学学习困难的儿童和成人，tDCS可能提供一种辅助性干预手段，帮助他们改善数字处理能力，提升学习效率。

2. 认知能力增强： 超越治疗范畴，tDCS也可能被探索为一种提升普通个体认知表现（如注意力、工作记忆、学习效率）的工具，但其安全性和伦理问题需要更多关注。

3. 神经康复： 对于因脑损伤（如中风）导致数学能力受损的患者，tDCS可能作为一种康复策略，促进大脑功能的恢复。

4. 理解大脑功能拓扑： 深入研究tDCS如何影响数学能力，有助于科学家更精确地绘制大脑中负责不同认知功能的神经回路图。

当然，将实验室中的研究成果转化为广泛应用的实践，还需要进行大规模的临床试验来验证其安全性、长期效果和最佳刺激方案。但这项研究无疑为我们提供了一个令人兴奋的方向，即通过调节大脑活动来优化人类的学习和认知能力。

延伸阅读：

• 经颅直流电刺激 (tDCS)： 深入了解tDCS的工作原理、应用范围（如抑郁症、慢性疼痛治疗）以及其潜在的局限性和风险。

• 数学认知神经科学： 探索大脑如何处理数字、进行计算和理解数学概念的神经机制。

• 认知增强技术： 了解除了tDCS，还有哪些其他技术被研究用于提升人类认知能力，如神经反馈、药物增强等，并讨论其伦理争议。