【NeuroImage】大脑专注力可以被“训练”吗？双盲实验证实：SMR神经反馈训练显著提升注意加工能力

研究背景

成功的环境适应要求个体能够选择性地注意相关刺激，同时过滤掉无关刺激。这种选择性加工能力的损伤是许多精神和神经发育疾病（如ADHD、物质使用障碍等）的典型特征。

脑电图神经反馈训练（EEG - NFT）作为一种脑机接口技术，通过将大脑活动实时转化为视觉或听觉信号反馈给个体，帮助其学会自我调节特定脑电节律，从而改善认知功能。其中，感觉运动节律（SMR，12–15 Hz）的训练备受关注，既往研究表明，增强SMR活动可提升个体的抑制控制能力。然而，SMR训练是否能够广泛改善大脑的注意加工——尤其是对“目标刺激”与“无关分心刺激”的选择性加工，尚需严谨的实验验证。

本研究旨在探讨增强SMR活动是否能改善健康个体的注意力，并揭示其背后的神经电生理机制。研究采用了严格的随机、双盲、安慰剂对照设计，通过事件相关电位（ERP）技术，重点考察了SMR训练对两种注意相关 ERP 成分的影响：反映分心刺激加工的P3a和反映目标刺激加工的P3b。

研究方法

研究共纳入50名健康年轻成人（年龄18–30岁），随机分配到两组：真实反馈组（NFT组，n=27），接受增强SMR（12–15 Hz）的神经反馈训练；安慰剂反馈组（PFT组，n=23），接受随机频率（7–20 Hz，排除12–15 Hz）的虚假反馈。

所有被试均完成10次神经反馈训练（每次约32分钟）。在首次训练前（T0）和10次训练完成后（T1），被试分别完成了一次视听双模态Oddball任务，并同步记录EEG数据。

在该Oddball任务中，被试需对罕见的目标刺激（男性面孔+声音，占15%）尽快按键反应，同时忽略大量的频繁刺激（女性面孔+声音，占70%）和罕见的分心刺激（动物图像，占15%）。

图1 Oddball任务实验流程图

研究结果

1. 基线指标一致

统计分析显示，NFT组与PFT组在性别、教育水平、年龄以及多项心理量表（抑郁、焦虑、冲动性等）上均无显著差异，基线匹配良好。

表1 两组被试人口学与心理测量基线指标比较

2. 神经反馈训练成功增强了特定脑电节律

对10次训练过程的累积效应（曲线下面积，AUC）分析显示，NFT组的SMR中心化绝对功率显著高于安慰剂PFT组。同时，NFT组在紧邻的β频段（15–20 Hz）功率也实现了同步增强。而在θ和α频段上，两组无显著差异。

图2 两组被试在10次训练中各频段中心化绝对功率的变化趋势

图3 各频段累积训练效应（绝对功率的曲线下面积AUC）的组间比较

3. 行为学表现

所有被试在训练后（T1）的反应时均较训练前（T0）显著下降。但模型分析表明，这种反应时的变快主要源于一般的任务“练习效应”，并非SMR功率增强特有。

图4 行为学数据：反应时与遗漏错误数的前后测对比

4. ERP揭示选择性注意加工的增强

分心刺激加工（P3a）：两组在P3a振幅的变化上未表现出显著的组间差异。

目标刺激加工（P3b）：出现了显著的“组别×测量时间”交互作用。事后分析表明，真实训练（NFT）组在训练后（T1）诱发的P3b振幅显著大于训练前（T0）；而安慰剂（PFT）组的P3b振幅前后无显著变化。

图5 P3a与P3b成分的电极分布及各组前后测的ERP波形对比

结论和意义

本研究通过严格的双盲对照设计证实，经过10次SMR神经反馈训练后，健康个体不仅成功自主上调了SMR功率，其大脑对目标刺激的加工能力也得到了显著提升（体现为P3b振幅的显著增大）。

这一结果高度契合神经反馈领域的“内部丘脑抑制”模型：通过上调SMR，大脑能够有效减少无关的躯体感觉信息传入干扰，从而“释放”出更多的神经资源，将其重新分配给高级认知任务（即对任务相关目标的定向加工）。

本研究为SMR神经反馈训练改善选择性注意提供了坚实的神经电生理证据。尽管空间分辨率有限，但该成果表明，EEG神经反馈作为一种无创、非药物的认知干预手段，在注意缺陷多动障碍（ADHD）、精神分裂症或物质使用障碍等伴有注意网络损伤的临床康复中，具有巨大的应用潜力。

DOI：10.1016/j.neuroimage.2025.121608

引用：Dousset, C., Wyckmans, F., Monseigne, T., Sistiaga, S., Ingels, A., Kajosch, H., Hein, M., & Campanella, S. (2025). Enhancing attentional processing through sensorimotor neurofeedback training: Evidence from a placebo-controlled, double-blind, event-related potentials study. NeuroImage, 324, 121608.