小脑经颅直流电刺激技术提升运动表现的应用

小脑是脑皮层下的一个重要运动调节中枢,它与大脑不同皮层区域在解剖和功能上紧密连接,配合大脑皮层完成机体的运动功能和运动学习。经颅直流电刺激(transcranial direct current stimulation,tDCS)是一种非侵入性的脑刺激技术,通过电极将微弱的电流作用于小脑能有效地提升皮层脊髓兴奋性和调控小脑与大脑皮层间的功能连接。系统梳理近20年中外关于tDCS刺激小脑对提升人类运动表现影响的相关文献,研究结果表明tDCS刺激小脑可以改善人体的运动表现,如姿势控制、运动适应与运动学习、肌肉力量表现等。然而,tDCS刺激小脑的生理机制和刺激强度、刺激时间、刺激时间间隔等参数的选择有待进一步研究。未来的体育科学研究中,如何将tDCS刺激小脑的技术应用于运动训练,帮助运动员突破现有的运动能力仍有待深入探究。

经颅电刺激技术用于运动表现提升的研究进展

经颅电刺激(TES)包括经颅直流电刺激、经颅交流电刺激和经颅随机噪声刺激,是一种非侵入的脑刺激技术。通过不同尺寸的电极将特定模式的低强度电流作用于特定的脑区,调节大脑皮质神经活动和/或兴奋性,增强大脑与神经、肌肉的连接,达到改善运动表现的作用。目前TES技术正在实现从实验室研究到运动科学应用研究的转变。首先阐述TES作用于大脑皮质的神经机制,着重评述近20年来TES在人类运动表现提升方面的研究进展,包括身体平衡、耐力表现、运动疲劳、肌肉力量和运动学习能力等5个方面;然后综述TES在脑网络功能连通性中应用的相关研究,并探讨该领域对TES改善运动表现的重要意义;最后对TES在运动表现提升中的应用研究进行展望。

经颅电刺激技术属于兴奋剂吗?

经颅电刺激(transcranial electrical stimulation,tES)能够调控脑皮质兴奋性、加强脑网络间连接和同步大脑振荡活动,已在体育科学领域用于提升运动员的运动表现。出于伦理方面的考虑,部分研究人员呼吁世界反兴奋剂机构(WorldAnti-DopingAgency,WADA)讨论tES技术对竞技体育的潜在影响。通过系统梳理国内外近20年tES技术的相关文献,回顾WADA《世界反兴奋剂条例》中对禁用物质和方法的评定标准,分析tES技术是否符合提高运动能力、危害运动员健康和违背体育精神的“2/3规则”,以探讨其是否属于兴奋剂。研究表明:(1)tES能够用于改善人类的运动表现,包括提升肌肉力量、改善耐力表现、增强平衡能力、促进技能习得和认知表现等,但基于运动员群体的研究较少,且集中在经颅直流电刺激技术;(2)tES技术是安全的和人体可耐受的,不会对人体健康造成严重不可逆的损伤;(3)可穿戴式tES设备是较容易获得的安全技术,且运动员使用此技术时需要结合刻苦训练才能更有效地提升运动表现,与体育精神的核心内涵一致。因此,tES技术不满足“2/3规则”,没有违反《世界反兴奋剂条例》的规定。建议WADA出台相关政策和使用指南,指导教练员和运动员合理使用tES技术。

经颅直流电刺激在健康个体认知功能增强中的应用研究进展

认知功能增强是增强大脑某一个或多个核心能力的过程。经颅直流电刺激(tDCS)作为一种非侵入性神经调控技术,具有调节特定脑区皮质兴奋性、突触可塑性以及脑网络功能连通性等特征,可用于改善人类感知觉、工作记忆、注意、运动学习和决策等认知功能。该文综述了tDCS作用于大脑皮质调节神经元活动的神经生理机制及单次tDCS在健康人群感知觉、工作记忆、注意、运动学习、决策和语言等认知表现方面的研究进展,为tDCS干预脑皮质增强认知功能提供参考。

经颅磁刺激和经颅直流电刺激治疗孕期抑郁的研究进展

孕期抑郁是一种常见的妊娠期心理疾病,孕期抑郁治疗不当会对母体和胎儿产生严重后果。无创、安全、有效的抑郁症治疗方案对改善育龄妇女及胎儿健康有着重要意义。近年来,有研究通过经颅磁刺激(TMS)或经颅直流电刺激(tDCS)调节背外侧前额叶皮质神经元兴奋性的方式来改善孕期抑郁,并取得了较好的疗效,但适宜的刺激参数仍需进一步探索。本文就TMS和tDCS两种主要非侵入性脑刺激技术的神经调控的作用机制,及其在孕期抑郁治疗中的应用进展进行综述,旨在为孕期抑郁的临床治疗提供参考。