脑刺激有效性与学习能力相关，而非年龄

其中包括非侵入性脑刺激技术：这一术语涵盖了一系列无需手术或植入物即可从外部非侵入性地影响大脑功能的技术。其中一种特别有前景的技术是阳极经颅直流电刺激（atDCS），该技术通过头皮电极传递恒定的低强度电流来调节神经元活动。

然而，探索atDCS的研究得出了不一致的结果，这促使研究人员探究为何有些人受益于atDCS而另一些人则无效。问题似乎在于我们对可能影响脑刺激反应性的因素理解不足，从而导致了应答者与非应答者的差异；其中，年龄被认为是一个重要因素。

一些研究表明，诸如基线行为能力和既往训练等进一步因素可能是重要考量，但这些因素与行为的相互作用尚未详细阐明，这表明需要建立更精细的atDCS效应预测模型。

如今，由EPFL的Friedhelm Hummel领导的科学家团队发现了一个影响个体对atDCS反应性的重要因素。该团队研究了先天学习能力如何决定在学习运动任务时施加脑刺激的效果。他们的研究结果表明，学习机制效率较低的个体从刺激中获益更多，而拥有最佳学习策略的个体则可能产生负面效应。

研究人员招募了40名参与者：20名中年成人（50-65岁）和20名老年人（65岁以上）。每组进一步分为接受真实atDCS组和接受安慰剂刺激组。

参与者连续十天在家中进行旨在研究运动序列学习的手指敲击任务，同时接受atDCS。该任务要求参与者使用键盘尽可能快速准确地复制数字序列。

研究团队随后采用基于公共数据集训练的机器学习模型，根据参与者的初始表现将其分类为"最优"或"次优"学习者。该模型旨在通过个体在训练早期高效整合任务信息的能力，预测谁将从atDCS中获益。

研究发现，在学习早期阶段内化任务看似效率较低的次优学习者在接受atDCS时，执行任务的准确性提升速度加快。这种效应不仅限于特定年龄人群（如老年人），在较年轻个体中也发现了次优学习者。

相比之下，采用最优学习策略的参与者（无论年龄）在接受atDCS时甚至表现出性能下降趋势。这种差异表明，脑刺激对于初期在运动任务中表现困难的个体更具益处。因此，atDCS似乎具有修复作用而非增强作用，这对康复治疗具有重要意义。

"通过运用机器学习的不同方法，我们能够厘清多种因素对脑刺激个体效应的影响，"该研究第一作者Pablo Maceira表示，"这将为最大化个体受试者和患者的脑刺激效果铺平道路。"

研究表明，从长远来看，将开发个性化的脑刺激方案以基于个体特定需求最大化效益，而非依赖于年龄等共同特征。这种方法有望促成更有效的基于脑刺激的干预措施，针对支持学习的特定机制——尤其对于神经康复治疗领域（其主要基础是重新学习因脑部病变如中风或创伤性脑损伤而丧失的技能）。

"未来临床医生可应用我们算法的进阶版本，来判断患者是否能从基于脑刺激的疗法中获益，从而增强神经康复治疗效果并实现个性化治疗，"Hummel总结道。