解密脑波密码 构筑心智长城 ——记四川师范大学脑与心理科学研究院研究员王一峰

2025-06-10 11:11:44     来源:

在科技昌明、文明繁荣的当代社会,心理健康问题却如影随形,成为横亘在人类发展道路上的重大阻碍,现代人的精神世界正经历着前所未有的严峻考验。全球3.5亿抑郁症患者深陷“情绪黑洞”,难以自拔;多动症儿童的注意力四处游移,无法集中;阿尔兹海默症患者的记忆加速消逝,昔日美好逐渐模糊。这些病症不只是医学领域亟待攻克的难关,更是文明进程中的致命软肋。世界卫生组织的统计数据令人触目惊心:全球约10亿人饱受精神疾病折磨,由此造成的生产力损失远超癌症与心血管疾病之和。这清晰地向我们昭示,脑科学研究不仅是科技竞争的前沿阵地,更是维系人类文明可持续发展的关键所在。

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在这场关乎人类文明的心智保卫战中,四川师范大学脑与心理科学研究院研究员王一峰贡献了强大的科研力量,他的研究领域为发展认知神经科学,在文、理、医、工交叉的学科背景下,利用全局时空信号分析方法,揭示毕生发展过程中脑功能、认知功能的发展特征,探寻脑智增强的高效干预技术,优化个体身心发展,促进多动症、抑郁症等精神疾病的康复,其成果对于人类心理健康的贡献不可估量。他的研究既回应着柏拉图“认识你自己”的永恒命题,更在“健康中国2030”与“积极老龄化”国家战略中刻下科学注脚。

近年来,王一峰课题组聚焦脑智增强的准确性与效率难题,从认知功能定义革新、测量体系优化、脑功能靶点定位及干预策略升级等维度,打破基础研究与临床应用的壁垒。基于时空神经科学,结合认知频谱指纹、神经振荡等前沿理论,创新性提出脑智增强的全局时空理论与方法。团队以构建包含认知结构、发展、干预三大板块的全局时空理论为核心目标,通过重塑理论框架,系统阐释认知功能的形成、演变、异常及恢复机制,破解认知功能独立性与相关性的理论争议,化解神经测量重复性危机,突破认知训练低效、难迁移的应用瓶颈,为脑智研究开辟新路径。

定义认知功能 革新认知结构理论

认知结构理论历经百年发展,虽作为知识组织与学习理解的核心理论,却始终存在体系缺失。在此背景下,王一峰课题组基于经典三层结构理论,从三方面创新提出认知的脑时空结构理论:一是增加一个包含认知加工系统、认知控制系统和认知调节系统的中间层,将认知、情绪等各种心理功能归于三个系统中,其他结构与三层结构理论相同;二是在认知的频谱指纹理论指导下,基于神经活动的时空特征重新定义和区分不同认知功能并完成认知功能的分类;三是基于新的认知功能定义和类别划分开发高信效度的认知功能测量方法。

当前,人工智能浪潮与多学科交叉融合推动心理学研究步入范式转型关键期,认知结构理论革新迫在眉睫。王一峰课题组凭借稳态组块设计、共同基线设计等前沿方法,成功实现多种注意功能的分离与整合研究,完成高精度测量体系搭建。同时,课题组联合合作团队构建时空神经科学关键框架,将认知结构三层模型与神经活动时空结构深度融合,使新理论呈现多层嵌套与全局时空特性,为认知科学发展提供更具解释力与预测力的理论基础,助力破解认知研究中的关键难题。

结合时空规律 构建认知发展理论

认知的脑时空发展理论以认知的脑时空结构理论为基石,系统探究各类认知功能的发展轨迹。该理论聚焦正常认知发展规律,同时深入剖析因发育障碍、衰老、损伤导致的认知异常,以及天才儿童、孤独症谱系障碍群体的认知超常现象。通过对比不同发展状态,不仅为干预策略提供精准靶点与方向,还从可塑性角度揭示认知发展的内在机制。

王一峰课题组基于对认知功能的精准定义与高信效度测量,致力于实现对个体多元认知能力的精确评估,从而系统阐释认知功能正常、异常及超常发展的本质特征与规律。结合认知的脑时空结构理论,课题组进一步挖掘认知功能的脑时空演变模式,力求构建涵盖全局时空关联、融合多元认知状态的发展理论体系,为认知科学研究与实践应用开辟新路径。

 精准时空靶点 构建认知干预理论

精准干预已成为脑与心理疾病康复及脑智增强的核心研究领域。近年来,无创脑干预技术蓬勃发展,通过声、光、电、磁等物理刺激作用于头皮,或借助感知觉通道输入信息,均可调节颅内神经活动,重塑认知功能。然而,高级认知功能的干预面临双重挑战:一方面,依据脑功能无标度特性,低频神经振荡覆盖范围广、耗能高且功能整合性强,增强智力、控制力等高级认知功能需依赖整体干预;另一方面,精准干预虽为主流趋势,但因认知功能定义模糊、测量失准,导致神经活动规律难以精准刻画,高效稳定的干预方案迟迟难以落地。

针对这一困境,王一峰课题组从理论与实证双向突破:通过构建认知结构理论框架,夯实精准测量的科学基础,以神经活动最优时空结构确立认知干预基准,并依托全局时空结构精准锁定干预靶点。这种创新路径实现了强效整体干预与精准靶向调节的有机结合,既提升了干预准确性与效率,又显著降低副作用,真正达成了提质、降本、增效、减负的目标,为脑智增强与心理康复领域开辟了新的技术路径。

王一峰课题组融合发展认知神经科学、精神影像学等多领域实证成果,构建脑智增强的全局时空理论。通过挖掘神经活动的固有时空规律,重新定义认知功能,创新开发高效干预技术,并基于节律诱发-干预框架,打造认知功能发展、异常诊断与干预的闭环体系。这些开创性研究,不仅以扎实的认知神经科学依据,颠覆传统脑智增强理论,更打破科研与应用的壁垒,兼具学术深度与实践价值。未来,课题组将持续完善全局时空理论框架,充实科学证据链条,构建实用可靠的脑智增强理论与方法体系,积极服务于国家人才战略,守护民众心理健康,推动健康老龄化进程,以科研力量回应国家重大发展需求。

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推动脑智增强 赋能健康中国建设

从目前看来,王一峰课题组以当前认知结构已有的理论为基础,以时空神经科学、节律性神经夹带、精准干预的实证研究证据为支撑,构建的脑智增强的全局时空理论,以理论建构路径为核心,以实证支撑路径为辅助,同时注重理论建构的科学性和实用性,都取得了实质性的进展。

在脑智增强理论建构的征程中,王一峰课题组直面三大核心挑战:认知功能测量的信效度瓶颈、脑功能标志的精准定位困境,以及脑功能可塑性限度的界定难题。当前,认知功能测量普遍存在缺陷——单一行为测试常混杂多种认知功能,不同测试间功能重叠,加之干扰因素繁杂,导致测量结果波动大、信效度不足;认知功能测量偏差与脑信号低信噪比相互掣肘,使脑功能标志的确定举步维艰;而认知功能定义模糊、测量失准及与脑功能关系不明,更让脑功能可塑性测量难以锚定真实功能,进而引发实证结果不可重复、理论根基薄弱等连锁反应。

针对这些困境,王一峰课题组另辟蹊径,通过稳态组块实验设计、共同基线设计及非正交比较等创新方法,大幅提升注意与执行功能测量的可靠性与有效性,并逐步将这一成果向更多认知领域拓展。区别于实验预注册与数据公开的常规思路,团队从实验流程优化与数据分析革新入手,直击认知测量信效度低下的根源。通过稳态任务诱发的频率依赖性高信噪比脑信号,结合定制化信号挖掘技术,显著增强了认知功能神经机制检测的精准度与稳定性,为破解神经成像可重复性危机提供了关键方案,有效助力脑功能标志的识别。此外,课题组凭借对认知与脑功能的精准测量,能够清晰标记认知训练、脑刺激引发的脑功能可塑性边界。这些创新探索不仅为突破脑智增强理论建构与实践应用的瓶颈提供了独特路径,更有望推动该领域产生根本性变革,为人类理解脑智奥秘、实现脑智优化注入新动能。

目前,四川师范大学脑与心理科学研究院搭建的国际顶尖心理学实验平台与专业团队,为王一峰的研究筑牢资源根基。他深耕脑智增强领域,以创新成果开辟研究新方向,不仅回应国家战略需求,更有望在提升人类认知水平、守护脑健康等方面持续发力,为该领域发展注入强劲动能。

从实验室的微观脑波到国家战略的宏观布局,王一峰书写着脑科学时代的中国答案,将研究成果从“象牙塔”推向“民生场”。他和团队正致力于构建全球首个多尺度脑智增强理论体系,在这场关乎人类心智进化的长征中,他们正以独创的理论体系与技术路径,为世界脑科学的发展贡献东方智慧。(文/王超)

 

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