核心要点
- AI个性化脑刺激改善了基础注意力低下人群的持续注意力
- 技术效果对注意力缺陷者最显著，对高表现者无效
- 参与者在家中完成全部刺激疗程，安全性有效性得到验证
- 研究存在年龄群体局限性和短期测试等限制
英国萨里讯 计算机现已能分析大脑独特特征，通过精准电刺激提升专注力——这一切在客厅即可完成。发表于《npj数字医学》的新研究显示，人工智能驱动的家庭脑刺激技术取得重大突破，可个性化改善持续注意力。
这项AI驱动的方法对初始注意力任务困难者效果最佳，有望缩小高/低表现者的能力差距。对数百万受注意力障碍困扰的美国人而言（包括ADHD、长新冠、抑郁症患者），该技术可能成为替代处方药和临床治疗的新选择。
AI脑刺激改善注意力的工作原理
该系统结合人工智能与经颅随机噪声刺激(tRNS)，通过头皮电极传递微电流。不同于传统"一刀切"方案，AI算法通过分析个体特征计算最佳刺激参数。
算法基于两个关键因素个性化治疗：基础注意力能力和头围尺寸（影响电流传导）。参与者获得家用神经刺激设备（含平板电脑和特制头戴装置），测量头围并完成基线测试后，AI自动设定个性化参数。
参与者佩戴设备完成美国空军研发的空中交通管制任务，模拟驾驶/工作/学习所需的持续注意力需求。
注意力问题人群效果最显著
对基础表现低下者，AI个性化方案显著优于安慰剂刺激和标准方案。但已有强注意力能力者未见改善。
研究团队指出："这些发现缓解了神经刺激可能加剧群体认知差距的伦理担忧。"
算法发现头围较大者需要更高刺激强度。注意力能力与刺激强度呈现曲线"最佳点"模式，刺激过低或过高均会损害表现。
三组实验（103人算法开发+35人验证）显示，个性化方案可靠改善低表现者注意力，避免过度刺激。
家庭脑刺激或成传统治疗补充方案
持续注意力障碍影响数千万人群（含ADHD、抑郁症、阿尔茨海默症、长新冠患者）。现有治疗常伴随药物副作用或认知训练实验室外效果有限等问题。
该家用系统通过头围测量和远程数字监测，无需昂贵MRI扫描或面诊。安全机制包含自动关机（电极脱落时）、云端实时监控、预编程设备（禁止调整强度/频率）。
研究挑战包括家庭环境的技术问题、分心因素和设备误操作。团队通过视频教程、实时视频支持和自动警报系统解决问题。
结果显示真实世界环境可开展高难度脑刺激研究，但长期效果、最佳治疗周期和更广泛人群适用性仍待研究。当前研究仅纳入英国18-35岁健康成年人。
虽然目前聚焦注意力改善，但AI引导技术未来或可扩展至其他脑功能领域。该技术对最需要者帮助最大，成为促进认知公平的罕见科技范例。
论文摘要
方法论
研究开发个性化贝叶斯优化(pBO)算法，基于个体特征定制脑刺激参数。三组实验包括：103人数据开发AI算法，计算机建模对比其他优化方法，35名新参与者验证。参与者在家接收tRNS设备，测量头围并完成注意力任务。AI系统分析基础表现和头围数据确定最佳刺激强度。
研究成果
个性化AI方案使基础能力低下者注意力表现显著提升（优于安慰剂和标准方案）。算法确认最佳刺激强度与头围和基础能力相关，呈现个体差异模式。计算机建模验证个性化方案优于随机选择和非个性化方法。
研究局限
仅包含英国18-35岁健康成人，7%数据因家庭环境基线不稳定被排除。研究聚焦短期效应，未评估长期效果。远程测试存在设备安装和环境干扰挑战。
资金与披露
英国国防与安全加速器资助该认知表现个性化神经刺激项目。首席研究员Roi Cohen Kadosh担任Neuroelectrics Inc.和Tech InnoSphere Engineering Ltd.科学顾问，与Vu Nguyen共同申请相关专利。Cohen Kadosh亦是Cognite Neurotechnology Ltd创始人。
出版信息
发表于《npj数字医学》2025年第8卷463号，标题"AI优化个性化家庭神经刺激增强持续注意力"，DOI:10.1038/s41746-025-01744-6。
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