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导语
领略神经教练既可用于军事处事有关神经精神破裂的扶植颐养，更可看成以脑为靶点的珍贵性教练以增强领略、调遣口头和塑造行动。本文将详实先容TMS、tES、EEG、fNIRS本领在军事界限的应用。
军事东谈主员在备战和作战中，每每永恒涌现于非理思景色，包括恶劣的环境、匮乏的资源以及浓烈的生理和心绪压力。这些要素按捺考验着他们的感知、领略、口头和躯壳机能，可能导致神经功能的阑珊致使伤病，从而严重影响平日教练和军事任务的绩效。因此，如何通过科学的教练技巧擢升军事东谈主员的神经功能和心绪韧性，已成为军事心绪学和神经科学界限亟待处理的重大问题。跟随领略神经科学投入本领应用期间，军事心绪教练从传统的行动教练向基于神经成像、东谈主工智能和假造施行等本领的领略神经教练发展。领略神经教练既可用于军事处事有关神经精神破裂的扶植颐养，更可看成以脑为靶点的珍贵性教练以增强领略、调遣口头和塑造行动。
图源：中国军网
本文聚焦于非侵入性领略神经教练，要点梳理以重迭经颅磁刺激（repetitive transcranial magnetic stimulation， rTMS）、经颅直流电刺激（transcranial direct current stimulation， tDCS）等为代表的非侵入性脑刺激（non-invasive brain stimulation， NIBS）以及由脑电图（electroencephalography， EEG）、功能磁共振（functional magnetic resonance imaging， fMRI）和功能近红外光谱本领（functional near-infrared spectroscopy， fNIRS）介导的神经反馈（neurofeedback， NF）。纪念领略神经教练界限的最新参谋和发展趋势，并讨论在军事界限开展领略神经教练参谋和应用需要提防的问题。
01
非侵入性脑刺激 （NIBS）
NIBS是不需要植入东谈主体就能进行脑部刺激的神经调控本领，包括经颅磁刺激（transcranial magnetic stimulation，TMS）、经颅电刺激（transcranial electrical stimulation，tES）等。NIBS安全可控，被庸俗用于患者和健康东谈主，以颐养疾病或增强功能。外军对NIBS具有浓厚的意思意思，不仅因其能用于颐养军事处事典型疾病和毁伤，如创伤性脑毁伤、抑郁症和创伤后应激破裂等神全心绪疾病，况且具有庸俗的领略神经增强后劲。
图1 常见的非侵入性脑刺激 LIFU：低强度聚焦超声;fMRI：功能磁共振;tVNS：经皮迷跑神经刺激术1
经颅磁刺激（TMS）
TMS基于电磁感应与电磁转化旨趣，用刺激线圈瞬变电流产生的磁场穿透颅骨，引起皮层2~3 cm范围内神经元群去极化并引起神经荟萃行径性蜕变。重迭经颅磁刺激（repetive transcranial magnetic stimulation， rTMS）是最常用的TMS形状，用于颐养抑郁症、卒中、将就症、慢性神经性凄婉和尼古丁依赖等神全心绪破裂，也用于提高健康东谈主的提防力和警惕性、擢升通顺学习才智并改善领略等。好意思军很早就对rTMS的领略增强功能产生了意思意思，并资助其用于军事环境睡觉洗劫后的领略竖立和增强参谋。传统rTMS拓荒具有体积较大、使用受限和定位不精确等过错，异日还需借助导航定位系统（如神经成像本领、神经导航软件或机器东谈主）精确甩掉线圈，并将该模式从实验室参谋拓展到临床和军事应用中。
图2 经颅磁刺激旨趣清晰图
重迭经颅磁刺激器Magstim® Rapid²2
经颅电刺激（tES）
tES通过甚皮电极造成电畅通路向大脑皮层传递低强度电流以蜕变大脑功能，最常用的是经颅直流电刺激（transcranial direct current stimulation， tDCS）。tDCS以微小直流电（时常1~2 mA，最高不宜跨越4 mA）调遣大脑皮质蓬勃性，是抑郁症和尼古丁依赖的A级保举颐养门径，并具有庸俗的军事机能增强功能。经颅交流电刺激（transcranial alternating current stimulation, tACS）与tDCS同属tES本领，但其罗致正弦交流电调遣神经元同步漂流行径，以正弦、双相交流电刺激皮质神经元，调遣内源性脑漂流和神经可塑性，匡助缓解抑郁、妄思和板滞等症状。比较TMS，tES拓荒更为工整方便，军事应用后劲巨大。异日还需开展参谋以明确其神经机制，锤真金不怕火与其他模范归拢干扰的疗效以及如何与其他本领相勾搭以精确定位等。
经颅电刺激系统Neuroelectrics Starstim®
应用
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创伤后应激破裂的颐养
根据好意思国国防部心绪健康独特中心近期评估炫耀，有14%的现役东谈主员存在精神健康问题。，创伤后应激破裂是其中一种常见的心绪破裂，并存在彰着自尽倾向，在军东谈主等高风险处事东谈主群中巨额具有较高发病率。现存的一线临床药物和心绪颐养无法全面改善官兵的口头症状。TMS是诓骗磁场刺激大脑皮层神经元行径的非侵入性本领。在头皮上甩掉一个线圈，产生高强度的磁场脉冲，刺激大脑皮层神经元，从而调遣大脑神经荟萃的行径。好意思国食物和药物管制局已批准TMS应用于多种神经精神疾病，如将就症、戒烟和战抖抑郁症，其安全性和耐受性得到庸俗证据。此外，越来越多的字据因循TMS在颐养官兵创伤后应激破裂方面具有显赫的效率， 大概改善患者的口头和领略功能，裁汰自尽发生率。
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领略才智的提高
非侵入式神经刺激不错通过刺激大脑皮层，有助于提高领略才智，包括学习才智、挂牵力、决策才智等，对于军事教练和作战才智的提高齐具有重大趣味。好多早期参谋已明确了TMS在优化领略或招架疲钝中的后劲。比年来TMS也被证据可提高官兵的射击准确度、反应速率和判断才智，从而提高着战效率。
捏续提防力（又称警惕性），是指永劫分保捏指标导向行动和对环境中的间歇性指标作出反应的才智，对于施行军事任务具有至关重大的作用。跟着任务时分的延伸，指标检测才智松开，反当令分增多，警惕性出现下落。参谋发现tDCS可有用改善大脑中动脉血流速率，增多前额叶皮层有关氧合水平，使被试者的警惕性复原至基线景色。比较于咖啡因，tDCS推崇出更有用矫正疲钝和警惕性下落的才智，有助于减少军事行径中的东谈主力需求。同期，使用tDCS也可增强挂牵，提高复杂通顺技能的学习才智。通过刺激枕大神经，调换蓝斑-去甲肾上腺素能系统激活，促进去甲肾上腺素的开释，加强蓝斑、杏仁核与海马之间的功能荟萃。
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凄婉的缓解
凄婉是一种常见的军事伤害后遗症，常导致患者的糊口质地下落。神经刺激调控可显赫减轻患者的凄婉感。除反复tDCS疗程中明确的短期头痛缓解获益，Volta等还不雅察到，终末一次刺激后3个月，80%的患者每月头痛频率，以及头痛捏续的时分和强度等凄婉评分参数一经裁汰50%。对侧通顺皮层高频重迭TMS对慢性难治性面部凄婉具有彰着镇痛保管作用。参谋证据，TMS在25周致使2.8年的时分范围内均能显赫裁汰凄婉强度，炫耀出非侵入性神经调控在永恒凄婉缓解方面的后劲。对于镇痛喜跃的机制解释现存3种假说:①庸俗的大脑皮层尤其是低级通顺皮层的调控;②内源性阿片类药物系统的激活;③促进γ-氨基丁酸的开释，改善皮层扼制的毁伤。神经刺激调控的凄婉颐养效率个体各异性较大，潜在机制复杂各样，有待进一步论述。
02
神经反馈（NF）
NF所以神经成像本领反馈大脑行径信号的生物反馈，以自主调遣脑功能。NF可庸俗改善神经精神破裂症状（很是是创伤后应激破裂和中风），也可擢升健康个体的领略、通顺功能以及大夫的手术推崇等。当今参谋应用较多的是基于 EEG、fMRI和fNIRS的EEG-NF、fMRI-NF和fNIRS-NF。
图3 神经反馈（NF）清晰图
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脑电图神经反馈（EEG-NF）
EEG-NF是参谋最早的NF，包括频率教练、慢皮层电位反馈教练和不同区域功能荟萃的连贯教练等不同类型。比年来，无线EEG和出动脑成像处理决议（由无线EEG帽或耳机、开源软件平台和智高东谈主机或平板电脑空洞组成）鼓励EEG-NF日趋便携，从实验室走向平日应用。最近，参谋者用机器学习算法分析同期纪录的杏仁核fMRI和头皮EEG数据，造成一个可反应杏仁核行径峰值和低谷的EEG模子（即电子指纹）。这么无需借助fMRI就能以EEG调遣杏仁核功能，即杏仁核电指纹神经反馈。该教练的出现存助于开发靶向杏仁核的珍贵性NF，对擢升军东谈主抗压才智具有重大趣味。
详实了解脑电图（EEG）本领可阅读以下著作
一文详解脑电图（EEG）的旨趣、功能与应用
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功能磁共振神经反馈（fMRI-NF）
fMRI-NF罗致及时fMRI（real-time fMRI，rt-fMRI）在线取得、预处理和分析数据，并及时反馈给受试者以造成闭环回路，即rt-fMRI-NF。比较EEG和fNIRS，rt-fMRI具有较高的空间分手率（毫米级）和较好的时分分手率（毫秒级），并能炫耀深部脑组织，因此可紧密靶向深部脑区。rt-fMRI-NF主要靶向感意思意思区域，多靠拢于与口头、通顺和领略等有关的脑区，尤其是杏仁核、前脑岛和前扣带回等口头处理与调遣脑区。比年来，靶向神经环路致使脑荟萃的rt-fMRI-NF已被讲授可行且有用，但参谋还很初步。鉴于fMRI价钱文静且操作不方便，参谋者尝试将其与EEG的上风进行互补，以便同期运行两种反馈或借助二者的有关性开发更为通俗的反馈形状（如杏仁核电指纹神经反馈）。
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功能近红外光谱神经反馈（fNIRS-NF）
fNIRS-NF是比年来的新兴本领技巧，亦然NF界限发展最快的应用。fNIRS具有较高的时分分手率和空间分手率、通顺耐受细致无比和轻巧便携等优点。这一方面使fNIRS可豪迈地与生理测量（如心率、心率变异性、皮电和肌电）、神经成像（如EEG和脑磁图）、感官反馈拓荒（如VR、振动反馈拓荒触觉手套、假造施行气息模拟器、听觉反馈拓荒）勾搭，以齐备多模态发展。另一方面也使fNIRS很是适用于社会互动神经机制的超扫描参谋（如临床心绪颐养互动机制参谋），致使开发出脑对脑的NF以齐备脑对脑的平直影响。由于fNIRS只可反应大脑皮层，异日还需将其上风与fMRI或脑磁图进行互补，以开发更多用途的NF。
应用
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健康监测与景色评估
NF被庸俗应用于军事东谈主员的健康监测，通过监测脑电行径，不错及时评估士兵的心绪和生理景色。举例，好意思国空军已将便携式脑电图拓荒整合到F-16遨游员头盔中，用于监测遨游员的心率、疲钝过程和提防力靠拢情况，匡助优化教练决议。此外，NF还可用于军东谈主遴荐中的心绪检测，通过静息态EEG检测评估提防力靠拢过程、口头倡导性等心绪素养。
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领略才智擢升
通过NF教练，军事东谈主员大概调遣本身的口头景色，保捏安宁，从而提高决策速率和准确性。举例，经颅神经调遣本领显赫提高了参与者的信息处理才智，尤其适用于永恒处于高压环境下的士兵，如潜艇兵、坦克兵或航母起降辅导员。通过fNIRS神经反馈教练，军事东谈主员在高压力环境下的决策才智和任务施行才智得到显赫擢升。3
军事教练与作战应用
脑机接口(brain-computer interface,BCI)看成一种新兴的神经调控本领,通过在东谈主或动物脑(或脑细胞培养物)与野神思或其他电子拓荒之间配置一种不依赖于旧例大脑信息输出通路(如外周神经和肌肉组织)的全新通信和限度本领。脑机接口（BCI）本领在军事界限具有庸俗的应用远景，涵盖了智能扶植装备、接触教练和接触伤害颐养等多个方面。在智能扶植装备方面，BCI本领被应用于智能头盔、手套和无东谈主机等拓荒中。
举例，好意思国陆军参谋实验室通过3D打印本领制造个性化头盔，并勾搭EEG传感器监测大脑行径，齐备指象征别和追踪功能。在无东谈主机界限，BCI本领使官兵大概无线限度无东谈主机，致使施行复杂任务，如遨游模拟器操作。此外，勾搭假造施行和增强施行本领，BCI在“脑控”无东谈主机方面也取得了显赫进展。在接触教练中，BCI本领可用于纪录和分析官兵的行动和反应，评估其接触才智和教练效率，举例通过EEG数据预测官兵在不同景色下的学习才智。
同期，BCI本领还被用于改善挂牵和口头管制，匡助军事东谈主员嘱托战场压力。在接触伤害颐养方面，BCI本领为伤残官兵的通顺康复提供了新的可能性。通过将大脑信号转化为机器指示，BCI本领使瘫痪患者大概通过机械臂等外部拓荒齐备通顺功能的替代。举例，通过植入微电极阵列，参谋东谈主员得胜齐备了机械臂的紧密通顺限度。此外，好意思国犹他大学开发的“LUKE手臂”引入了触觉反馈本领，进一步擢升了假肢的功能性和实用性。这些应用展示了BCI本领在军事界限的巨大后劲，同期也为异日的参谋和开发提供了新的方针。
参考文件
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[4]冯廷炜, 孙凯文, 毋琳, 张玉婷, 曾令伟, 高云涛湖州股票配资资讯门户网站_配资行情展示与学习内容解析, 郭亚宁, 申洋洋, 梁淑怡, 韩媛媛, 王秀超, 刘旭峰, 王卉 (2024). 基于脑电本领自我有关信息提防加工机制参谋——在军东谈主遴荐中的探索应用与远景分析. 心绪学进展, 14(5), 383-393. https://doi.org/10.12677/ap.2024.145325
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