脑力疲劳(Mental Fatigue)是指高强度或长时间持续脑力活动后个体感到不适的状态,脑力疲劳的产生会导致工作能力减弱、工作效率降低,长时间处于脑力疲劳状态会对精神状态及身心健康造成巨大损伤。因此,对脑力疲劳的检测及其调控作用的研究十分重要。近年来,基于长时驾驶、睡眠剥夺等条件下的脑力疲劳检测一直成为研究的热点,旨在检测当前疲劳状态,作出提醒,并通过休息等方式缓解脑力疲劳。但在一些特殊领域,如空间站关键作业、军事作战、长时间的手术操作等,工作人员无法及时通过休息来抵抗脑力疲劳,因此需要一种能在短时间内对抗脑力疲劳的、安全性强、无副作用的方法。本研究提出基于经颅直流电刺激(Transcranial Direct Current Stimulation,t DCS)的脑力疲劳调控方法,研究t DCS对脑电的影响规律,并探究其作用效果及产生机制。本研究设计脑力疲劳诱发任务,选择90分钟字符n-back任务构建脑力疲劳模型,并在任务前后采用主观量表与客观警觉度检测任务相结合的方法,检测脑力疲劳模型构建是否成功。在调控部分,选择与工作记忆任务密切相关的背外侧前额叶作为刺激位置,在疲劳诱发任务进行至40分钟时开始施加阳极t DCS刺激,任务期间全程记录受试者行为学表现及脑电信号。主观量表评分及客观检测任务的行为学指标显示,90分钟字符n-back任务成功诱发被试产生脑力疲劳。疲劳诱发任务的行为学指标显示,真刺激组的任务平均反应时间变化显著低于伪刺激组。脑电信号平均功率和时频能量信息的分析结果显示,真刺激组alpha和beta频段能量显著增加,伪刺激组beta频段能量显著降低。基于PDC矩阵的脑网络分析结果显示,真刺激组的平均路径长度显著低于伪刺激组,节点度及全局效率较伪刺激组均有增加趋势。本研究结果表明,90分钟字符n-back任务成功诱发脑力疲劳,经颅直流电刺激对脑力疲劳的行为学表现、能量变化及脑网络的信息传递效率均有一定的调控作用,这为经颅直流电刺激实际应用于调控脑力疲劳提供了一定的理论基础。