目前,tDCS还应用在了美国奥运会滑雪队、顶级的NBA球队以及电子游戏玩家。这些研究表明:通过使用tDCS刺激提高了受试者的运动功能。很显然,tDCS在影响运动技能形成过程中有潜在的作用,但是如何让tDCS刺激产生的良好效应持续较长时间显得尤为重要,这需要精细的实验设计来验证。
4. tDCS的作用机制
在最近的几年中,学者们开始探究tDCS的生理学机制。从目前的研究结果来看,运动皮质区特别是控制手部运动的初级运动皮质区(M1)通常被作为一个研究模型去探究tDCS引起的大脑皮质兴奋性变化的机制。其原因是M1区位于中央前回与头皮表面的距离最短,这样很容易接收到电流脉冲的刺激。所以,目前,关于tDCS的生理机制研究几乎全部来自人体的运动皮质区。
对于tDCS刺激引起的急性效应,学者们认为是由于直流电刺激改变了神经元细胞的静息电位水平。在动物实验中发现,阳极刺激导致神经元细胞膜进行电位去极化,然而阴极刺激导致神经元细胞静息电位超极化。实际上,这种对神经细胞静息电位的极化或去极化的影响取决于刺激电流方向与神经元细胞位置的关系。在人体实验研究中发现,阳极刺激引起大脑运动皮质兴奋,阴极刺激引起大脑运动皮质抑制。研究发现,当使用特殊的方法抑制神经元细胞膜上的钠离子和钙离子电压门控通道的活性时,tDCS的刺激效应明显减弱。而当抑制γ-氨基丁酸(GABA)或N-甲基天冬氨酸(NMDA)受体时,并没有影响tDCS刺激后出现的急性效应。这说明:tDCS引起的效应主要与神经元细胞的膜电位有关,而与突触联系没有关系。