抑郁症前額葉皮層的認知(zhī)情感功能(néng)異常

     目前臨床已确認:抑郁症患者大(dà)腦(nǎo)的結構和(hé)功能(néng)一般會(huì)發生異常，通常伴随着某些(xiē)皮層(尤其是與情感和(hé)認知(zhī)密切相關的前額葉皮層)活動的改變。情感和(hé)認知(zhī)功能(néng)損傷是抑郁症的典型病況，大(dà)量研究表明(míng)，抑郁症患者存在認知(zhī)功能(néng)障礙，包括多種記憶、執行、注意力等功能(néng)受損，甚至在抑郁症狀急性期過後仍存在認知(zhī)損傷。此外(wài)，情緒調節失常和(hé)持續消極情感被認爲是抑郁症精神病理(lǐ)學的核心症狀。前額葉(prefrontalcortex，PFC)功能(néng)涉及情感和(hé)認知(zhī)相互作(zuò)用(yòng)，其背外(wài)側前額葉(dorsolateralprefrontalcortex，DLPFC)和(hé)腹内側前額葉(ventromedialprefrontalcortex，VMPFC)分别與抑郁症病理(lǐ)心理(lǐ)學中的認知(zhī)和(hé)情緒相關。腦(nǎo)功能(néng)成像病竈定位和(hé)腦(nǎo)刺激的研究表明(míng)，DLPFC主要與“認知(zhī)”和(hé)“執行”功能(néng)相關，而VMPFC主要與“情緒”和(hé)“情感”功能(néng)相關。所以抑郁症中情緒和(hé)認知(zhī)的功能(néng)失調，很(hěn)大(dà)程度上(shàng)與PFC中的皮質活動改變有關。腦(nǎo)電和(hé)神經成像等多項研究發現(xiàn)，抑郁症患者的左側DLPFC活動減退，右側DLPFC活動過度增強。這(zhè)種功能(néng)不對(duì)稱性不僅與抑郁症中的記憶損傷有關，還有研究證實，DLPFC的功能(néng)失衡涉及抑郁症中的情感處理(lǐ)過程。這(zhè)些(xiē)證據說明(míng)，左側PFC活動的不平衡與抑郁症認知(zhī)和(hé)情感障礙之間可能(néng)存在因果關系。

TDCS治療抑郁症的基本原理(lǐ)

    經顱直流電刺激(tDCS)是一種無創的神經電刺激技術。它利用(yòng)正負兩個電極将微弱電流作(zuò)用(yòng)于頭皮，通過導電介質與頭皮表面接觸，然後由電極向特定的頭皮區(qū)域注入刺激電流，該電流作(zuò)用(yòng)于大(dà)腦(nǎo)皮層内的皮質神經元。根據輸入電流極性的不同，tDCS分爲陽(極)性(anodal)刺激和(hé)陰(極)性(cathodal)刺激。通常，陽性刺激增強皮質的興奮性，使神經元靜息膜電位去極化;陰性刺激則降低(dī)皮質興奮性，使靜息膜電位超極化。如此，tDCS通過促進或抑制神經元放(fàng)電速率來(lái)改變大(dà)腦(nǎo)皮層認知(zhī)和(hé)情感功能(néng)區(qū)域的神經電活動狀态，其刺激效果與其電極位置和(hé)尺寸、刺激極性、注入電流強度和(hé)時(shí)間及治療次數等多種參數有關。

     如前文(wén)所述，抑郁症患者的認知(zhī)和(hé)情感障礙可能(néng)是由于前額葉認知(zhī)和(hé)情感功能(néng)區(qū)活動不平衡所導緻，主要體現(xiàn)在其左側背外(wài)側前額葉(DLPFC)代謝(xiè)減退、右側DLPFC代謝(xiè)亢進。因此，增強左側DLPFC的興奮性，抑制右側DLPFC應能(néng)達到(dào)調節大(dà)腦(nǎo)情感環路活動、緩解抑郁症病情的效果。故tDCS應用(yòng)于抑郁治療的常規方案是左側背外(wài)側前額葉作(zuò)爲陽極刺激位點，右側背外(wài)側前額葉作(zuò)爲陰極刺激位點。電極一般使用(yòng)25～35cm2的海綿電極，刺激時(shí)間一般持續20～30min，電流強度爲1～2mA。近幾年出現(xiàn)的高(gāo)精度經顱直流電刺激(highdefinitiontDCS，HD-tDCS)采用(yòng)多個更小(xiǎo)面積的電極片(1cm2左右)來(lái)增強刺激電流的空(kōng)間聚焦性，以彌補傳統tDCS的空(kōng)間分辨率不足。

TDCS緩解抑郁症狀

     已有一些(xiē)研究證實了(le)經顱直流電刺激(tDCS)對(duì)抑郁症狀具有改善作(zuò)用(yòng)。以下(xià)分别從(cóng)tDCS單一治療研究、tDCS與藥物療效對(duì)比研究、tDCS和(hé)認知(zhī)控制療法聯合研究3個方面，介紹tDCS用(yòng)于治療抑郁症的療效。

TDCS單一治療與僞刺激治療的對(duì)照研究

     近年來(lái)開(kāi)展了(le)較多的真僞tDCS刺激對(duì)照研究，這(zhè)些(xiē)研究采用(yòng)了(le)不同的刺激強度、位點、頻次與時(shí)程等參數，從(cóng)多個角度探究了(le)tDCS的療效。早期研究中Fregni等通過一項随機、雙盲、僞刺激對(duì)照試驗考察了(le)tDCS對(duì)抑郁症的療效。試驗中10名抑郁症患者連續5天接受作(zuò)用(yòng)于左側DLPFC的tDCS，電流強度爲1mA，每天20min療程;結果發現(xiàn)，與僞刺激相比，真刺激組抑郁症狀顯著改善。Boggio等在此基礎上(shàng)增加了(le)枕葉刺激組，刺激強度增加至2mA，刺激療程延長至10d，漢密爾頓抑郁量表和(hé)貝克抑郁量表評分結果顯示，隻有前額葉刺激組抑郁症狀得到(dào)了(le)顯著改善。Ferrucci将刺激頻次改變爲每天2次，結果顯示，抑郁症狀顯著改善，并且對(duì)抗藥性抑郁患者的療效更佳。Loo等探究了(le)刺激時(shí)程對(duì)抑郁症患者症狀改善的影響，實驗中64名抑郁患者接受了(le)左側DLPFC的真/僞tDCS，持續3周之後兩組患者均再進行3周的真刺激;結果發現(xiàn)，雖然前3周的tDCS真刺激可以在一定程度上(shàng)改善抑郁症患者的症狀，但(dàn)是其臨床效果不顯著，蒙哥(gē)馬利和(hé)阿斯伯格抑郁症等級量表(montgomeryandasbergdepressionratingscale，MADRS)評分隻降低(dī)了(le)28%;而隻有經過長達6周的tDCS真刺激之後的抑郁症患者症狀才有顯著改善與提高(gāo)的效果，這(zhè)在一定程度上(shàng)說明(míng)了(le)長時(shí)程tDCS具有持續的抗抑郁療效。

     爲随訪測查tDCS的抗抑郁效果，Boggio等分别在tDCS刺激之後的15天和(hé)30天，對(duì)抑郁症患者進行了(le)情緒量表評估，發現(xiàn)tDCS的療效可持續1個月左右。Dell'Osso等還專門(mén)對(duì)随訪期的tDCS療效進行了(le)調研，結果發現(xiàn)，從(cóng)1周到(dào)3個月的治療時(shí)間中，tDCS的抗抑郁效果雖然呈現(xiàn)逐步遞減的趨勢，但(dàn)是在近一半的病人中tDCS的抗抑郁作(zuò)用(yòng)持續了(le)3個月以上(shàng)，并且在随訪期沒有出現(xiàn)副作(zuò)用(yòng)。Talebi等也(yě)證實，tDCS的療效具有良好(hǎo)的時(shí)間穩定性。

     tDCS的臨床應用(yòng)中，抑郁症患者的患病程度也(yě)會(huì)對(duì)其療效産生影響。Ferrucci等比較了(le)tDCS對(duì)輕度、中度和(hé)重度抑郁症的治療效果，研究中根據貝克抑郁量表(BDI)評分來(lái)區(qū)分抑郁症患者的嚴重程度，并使用(yòng)2mA的tDCS進行每日2次、持續5d治療，隻對(duì)治療後的5d、12d和(hé)35d分别進行問卷測量;結果證明(míng)，tDCS可以改善患者的抑郁症狀，對(duì)重度抑郁症患者尤其有效。Boggio等也(yě)證明(míng)，作(zuò)用(yòng)于DLPFC的tDCS可以顯著改善重度抑郁症患者的抑郁症狀，且療效具有一定的持續性。

TDCS與藥物治療的對(duì)比研究

     目前已開(kāi)展了(le)tDCS和(hé)常用(yòng)抗抑郁藥的療效對(duì)比研究。Rigonatti等進行了(le)一項雙盲僞刺激對(duì)照實驗，對(duì)比了(le)前額葉tDCS、僞刺激和(hé)氟西汀藥物的抗抑郁療效，結果證實，前額葉tDCS和(hé)氟西汀均可顯著降低(dī)抑郁症狀。但(dàn)與藥物相比，前額葉tDCS起效更快(kuài)，并且療效可持續4～6周，而氟西汀的抗抑郁作(zuò)用(yòng)僅在服藥6周後達到(dào)******。另一項雙盲、随機控制實驗，将120名抑郁症患者随機分爲舍曲林(lín)+tDCS、安慰劑+tDCS、舍曲林(lín)+僞刺激、安慰劑+僞刺激四組，以此對(duì)比10d2mA施加tDCS和(hé)50mg/d服用(yòng)舍曲林(lín)的抗抑郁效果;結果發現(xiàn)，tDCS和(hé)舍曲林(lín)的有效性與安全性并沒有顯著差異，但(dàn)tDCS和(hé)舍曲林(lín)聯合治療的抗抑郁療效顯著優于各自(zì)單一治療。Brunoni等也(yě)證實了(le)這(zhè)一結論，并在之後利用(yòng)一項單中心、雙盲、非劣效性試驗将艾司西酞普蘭與tDCS的療效進行了(le)對(duì)比研究，245名抑郁症患者被随機分爲tDCS+安慰劑、僞刺激+西酞普蘭、僞刺激+安慰劑3組。結果顯示，艾司西酞普蘭和(hé)tDCS的作(zuò)用(yòng)效果均優于安慰劑，tDCS治療抑郁症10周的臨床療效與艾司西酞普蘭相比并無顯著差異。雖然接受tDCS的患者容易出現(xiàn)皮膚潮紅(hóng)、耳鳴、焦躁等不良反應，但(dàn)服用(yòng)艾司西酞普蘭的患者更容易出現(xiàn)嗜睡和(hé)頑固性便秘等不良反應。以上(shàng)研究證明(míng)，tDCS的抗抑郁療效與氟西汀、舍曲林(lín)及艾司西酞普蘭等抗抑郁藥物相比并無顯著性差異，而tDCS的起效可快(kuài)于藥物，兩者适當聯合治療的效果常優于單一治療。

TDCS與認知(zhī)控制聯合治療研究

    認知(zhī)控制療法(cognitivecontroltherapy，CCT)是一種新興的抑郁症認知(zhī)治療方法，其通過認知(zhī)控制訓練來(lái)加強DLPFC活動，而tDCS是通過微弱直流電刺激來(lái)增強DLPFC的活動。故理(lǐ)論上(shàng)說，CCT與tDCS同步聯合進行會(huì)相互促進，達到(dào)更好(hǎo)的抗抑郁療效。Segrave等首次探讨了(le)CCT對(duì)tDCS治療抑郁症療效的影響。實驗将27例抑郁症患者随機分爲2mAtDCS+CCT，僞刺激+CCT和(hé)僞CCT+2mAtDCS等3組，分别在治療前、5次治療後和(hé)治療後3周的随訪期評估了(le)被試的抑郁症狀。結果發現(xiàn)，治療5d之後3組被試抑郁症狀均有所改善，其中聯合治療組改善效果最明(míng)顯。但(dàn)是在治療後3周的随訪期，單一治療組的抑郁量表評分逐漸回升至接近基線水(shuǐ)平，隻有聯合治療組的抑郁量表評分顯著低(dī)于基線水(shuǐ)平，證明(míng)通過認知(zhī)控制治療可以增強tDCS的抗抑郁效果且治療結束後仍能(néng)維持其療效。随後Brunoni等再次研究了(le)tDCS與CCT作(zuò)用(yòng)的影響，實驗将37例抑郁症患者随機分爲2組，結果顯示，經過CCT獨立治療和(hé)CCT與tDCS聯合治療的病人在急性治療期(2周)和(hé)随訪期(4周)均顯示了(le)抑郁症狀改善，老(lǎo)年患者和(hé)認知(zhī)任務中表現(xiàn)較好(hǎo)的患者在CCT與tDCS聯合治療中顯示出更好(hǎo)的改善效果，說明(míng)這(zhè)一聯合療法可能(néng)更适用(yòng)于認知(zhī)能(néng)力下(xià)降、前額葉皮質萎縮的人群。以上(shàng)研究證明(míng)，CCT和(hé)tDCS聯合治療抑郁症可以取得更佳療效，具有更好(hǎo)的臨床應用(yòng)優勢。

TDCS改善抑郁患者的認知(zhī)功能(néng)

   認知(zhī)功能(néng)受損是抑郁症的典型特征亦是其關鍵病因之一，約2/3的抑郁症患者都存在不同程度的認知(zhī)損傷，且多數患者在緩解期仍然伴随着認知(zhī)功能(néng)上(shàng)的缺陷。研究表明(míng)，tDCS可以調整并增強神經心理(lǐ)功能(néng)，尤其可以改善抑郁相關的情緒認知(zhī)缺陷，包括情感性和(hé)非情感性認知(zhī)表現(xiàn)，具體表現(xiàn)在記憶能(néng)力、執行功能(néng)以及注意力受損等方面的改善。

     Fregni等在18名抑郁症患者的試驗中研究發現(xiàn)，5次tDCS治療可以提高(gāo)抑郁症患者在數字廣度、順序、逆序測試任務中的表現(xiàn)，證明(míng)了(le)tDCS可以提高(gāo)注意力和(hé)工(gōng)作(zuò)記憶容量。随後Loo等采用(yòng)雙盲僞刺激控制實驗，在64人的大(dà)型試驗中發現(xiàn)，單次tDCS可以提高(gāo)抑郁症患者在符号數字模式測試中的表現(xiàn)，證明(míng)tDCS可以增強抑郁症患者的注意力和(hé)工(gōng)作(zuò)記憶。之後的幾項研究也(yě)證實了(le)這(zhè)一結論。也(yě)有研究證明(míng)，tDCS可以改善腦(nǎo)卒中後抑郁和(hé)難治性抑郁症的認知(zhī)表現(xiàn)。對(duì)情緒性幹擾的認知(zhī)控制不足是抑郁症患者的另一主要病征，越來(lái)越多的研究開(kāi)始關注tDCS對(duì)抑郁症患者情感性認知(zhī)的治療作(zuò)用(yòng)。Marina等證明(míng)了(le)tDCS可提高(gāo)抑郁症患者的情感性工(gōng)作(zuò)記憶任務表現(xiàn)。Boggio等探究了(le)tDCS對(duì)情緒AGN(go-no-go)任務的影響，結果發現(xiàn)，左側DLPFC的陽極刺激可以提高(gāo)抑郁症患者的積極情緒圖片認知(zhī)任務績效。其後，該團隊又發現(xiàn)，作(zuò)用(yòng)于DLPFC的陽極tDCS對(duì)人的疼痛圖像相關認知(zhī)情緒可以起到(dào)調節作(zuò)用(yòng)。Wolkenstein等在延遲反應工(gōng)作(zuò)記憶任務中發現(xiàn)，左側DLPFC的陽極tDCS可以消除抑郁症患者對(duì)情緒刺激的注意偏差，加強其認知(zhī)控制能(néng)力。此外(wài)，有研究還證明(míng)，tDCS可以提高(gāo)抑郁症患者的情緒識别效率等。

     CCT和(hé)tDCS聯合治療已被證實可以更好(hǎo)地緩解病人的抑郁症狀，相比于單一治療，其對(duì)抑郁症患者認知(zhī)損傷的改善效果同樣具有很(hěn)大(dà)的優越性。Segrave等利用(yòng)n-back任務，探查了(le)CCT與tDCS聯合治療對(duì)抑郁症患者認知(zhī)表現(xiàn)的影響，實驗中分别在基線水(shuǐ)平、第一次治療、最後一次治療以及3周後的随訪期評估了(le)抑郁症患者的認知(zhī)表現(xiàn)。結果發現(xiàn)，在第一次治療之後，聯合組的任務正确率提升顯著高(gāo)于其他(tā)組;在最後一次評估時(shí)，聯合治療組的負性詞語的2-back正确率優于其他(tā)兩組。以上(shàng)研究結果皆證明(míng)了(le)CCT與tDCS聯合治療應用(yòng)于抑郁患者認知(zhī)障礙具有優越性。

     綜上(shàng)所述，tDCS可以在一定程度上(shàng)改善抑郁症患者的工(gōng)作(zuò)記憶，改善其負性注意偏向和(hé)情感處理(lǐ)過程，并且CCT與tDCS聯合治療對(duì)抑郁症患者認知(zhī)功能(néng)的改善具有更爲顯著的療效。

TDCS與腦(nǎo)電檢測技術的聯合應用(yòng)

     TDCS能(néng)通過特定極性刺激方式來(lái)改變神經興奮性并産生神經調節作(zuò)用(yòng)，神經科學家還将電刺激與腦(nǎo)電圖技術相結合來(lái)研究tDCS對(duì)大(dà)腦(nǎo)皮層和(hé)認知(zhī)處理(lǐ)過程變化的直接影響，以此來(lái)拓展tDCS在基礎研究和(hé)臨床診斷方面的應用(yòng)。

     腦(nǎo)電(electroencephalography，EEG)是研究大(dà)腦(nǎo)皮層活動的有力工(gōng)具，利用(yòng)EEG可以觀察tDCS對(duì)大(dà)腦(nǎo)皮層的影響。事(shì)件相關電位(event-relatedpotentials，ERP)能(néng)從(cóng)側面反映大(dà)腦(nǎo)的認知(zhī)功能(néng)，且ERP技術具有無創與高(gāo)時(shí)間分辨特點，可反映大(dà)腦(nǎo)不同時(shí)段的注意力變化，便于研究精細的認知(zhī)過程。Keeser等利用(yòng)左側DLPFC的陽極tDCS探究了(le)tDCS對(duì)靜息狀态和(hé)n-back任務狀态下(xià)腦(nǎo)電活動的影響，結果發現(xiàn)，陽極tDCS作(zuò)用(yòng)後2-back任務條件下(xià)，被試工(gōng)作(zuò)記憶表現(xiàn)提升，腦(nǎo)電極Fz處ERP信号的P2和(hé)P3波幅升高(gāo)、電極Pz處ERP信号的P3波幅升高(gāo)。Zaehle等利用(yòng)工(gōng)作(zuò)記憶任務實驗研究了(le)高(gāo)級認知(zhī)處理(lǐ)過程，并記錄了(le)其神經生理(lǐ)活動，結果發現(xiàn)，tDCS作(zuò)用(yòng)會(huì)影響ERP信号的N1和(hé)P3等成分，并且枕颞葉(occipito-parietalregion)中theta和(hé)alpha頻段的事(shì)件相關譜擾動(eventcorrelationspectrumdisturbance，ECSD)在陰極tDCS刺激後顯著降低(dī)，陽極tDCS刺激後顯著增加。Powell等利用(yòng)ERP信号及其頻譜特征，研究了(le)tDCS對(duì)情緒障礙患者皮層活動變化的調節作(zuò)用(yòng)，發現(xiàn)施加tDCS調節之後，中等記憶負荷期間前額ERP信号的N2波幅減小(xiǎo)、theta頻段事(shì)件相關同步減弱，表明(míng)作(zuò)用(yòng)于左側DLPFC的陽極tDCS可以對(duì)任務相關腦(nǎo)電活動産生明(míng)顯的調制作(zuò)用(yòng)。L等對(duì)37名颞葉癫痫的抑郁患者tDCS刺激前後靜息腦(nǎo)電(EEG)進行了(le)分析，發現(xiàn)刺激後前額葉和(hé)枕葉靜息EEG的delta、alpha和(hé)theta頻帶的功率譜能(néng)量增加。上(shàng)研究分别從(cóng)大(dà)腦(nǎo)靜息狀态下(xià)EEG頻譜特征的變化和(hé)任務狀态下(xià)ERP及其功率譜的特征變化，探讨了(le)tDCS對(duì)大(dà)腦(nǎo)電生理(lǐ)特征的影響，拓展了(le)tDCS應用(yòng)的基礎研究。此外(wài)，Al-Kaysi等利用(yòng)10名抑郁症患者的靜息腦(nǎo)電從(cóng)情緒和(hé)認知(zhī)兩方面預測了(le)tDCS治療抑郁症患者的效果，取得了(le)比較可靠的數據。爲tDCS臨床診斷和(hé)預後判斷提供了(le)理(lǐ)論依據。總之，上(shàng)述研究利用(yòng)腦(nǎo)電檢測手段發現(xiàn)并驗證了(le)tDCS對(duì)大(dà)腦(nǎo)皮層可以産生一定的調節作(zuò)用(yòng)，并且其治療效果與相關腦(nǎo)電信号特征變化有着一定的内在聯系。TDCS與腦(nǎo)電檢測技術的聯合應用(yòng)拓展了(le)tDCS在基礎研究和(hé)臨床診斷與預後判斷等領域的應用(yòng)。

     如前所述，tDCS可以緩解抑郁症狀，改善病人的認知(zhī)功能(néng)，并且tDCS作(zuò)用(yòng)對(duì)大(dà)腦(nǎo)皮層電生理(lǐ)特征可以産生一定影響。但(dàn)是其更深層次的生理(lǐ)機制尚不清楚。下(xià)面将試從(cóng)前額葉功能(néng)、神經元可塑性和(hé)大(dà)腦(nǎo)神經網絡3個方面，探讨tDCS的抗抑郁機制。

前額葉功能(néng)

     大(dà)腦(nǎo)的前額葉(frontallobe)皮層，尤其是背外(wài)側前額葉皮層一直是抑郁症影像學研究的焦點。背外(wài)側前額葉在大(dà)腦(nǎo)注意力、工(gōng)作(zuò)記憶和(hé)執行功能(néng)等方面發揮着重要作(zuò)用(yòng)，對(duì)情緒的自(zì)上(shàng)而下(xià)(top→down)調節也(yě)起着關鍵作(zuò)用(yòng)。通常抑郁症患者的左側DLPFC腦(nǎo)血流量減少、代謝(xiè)變慢，而右側DLPFC代謝(xiè)亢進。故tDCS治療抑郁症時(shí)選擇左、右DLPFC分别爲陽極刺激位點和(hé)陰極刺激位點，以期增強左DLPFC的興奮性而抑制右DLPFC，從(cóng)刺激病人前額葉皮層入手來(lái)調節其大(dà)腦(nǎo)情感環路活動、緩解抑郁症狀。

神經元可塑性

     神經元(neuron)是構成神經系統、行使信息處理(lǐ)與傳遞功能(néng)的最主要基本單位細胞。神經元可塑性或簡稱神經可塑性是指神經系統通過神經元重組其連接、結構和(hé)功能(néng)以響應内在或外(wài)加刺激作(zuò)用(yòng)的能(néng)力。神經可塑性的改變與長時(shí)程增強(long-termpotentiation，LTP)和(hé)長時(shí)程抑制(longtermdepression，LTD)這(zhè)兩個關鍵的生理(lǐ)過程相關。LTP将增加神經元細胞之間的連接，LTD則會(huì)減少神經元細胞的連接;可塑性作(zuò)用(yòng)的實現(xiàn)依靠突觸傳遞功能(néng)的改變，可以說LTP提高(gāo)了(le)突觸傳遞，LTD阻礙了(le)突觸傳遞。TDCS可以産生一定時(shí)間的治療後效應，其作(zuò)用(yòng)機制不能(néng)完全歸因于刺激直接産生的神經元膜電位變化，tDCS也(yě)能(néng)改變突觸微環境從(cóng)而産生LTP和(hé)LTD的長效過程。研究表明(míng)，陽極tDCS對(duì)運動皮質刺激可以使突觸後興奮性電位持續增加。大(dà)腦(nǎo)皮層的突觸可塑性和(hé)LTP、LTD生理(lǐ)過程的改變取決于谷氨酸能(néng)和(hé)氨基丁酸能(néng)(GABA)神經元介導的調節。研究表明(míng)，tDCS陰極刺激和(hé)陽極刺激可以影響谷氨酸能(néng)和(hé)GABA的濃度與活性，證實了(le)tDCS可能(néng)通過谷氨酸能(néng)和(hé)GABA來(lái)改變神經元可塑性的内在機制。

大(dà)腦(nǎo)神經網絡

    TDCS通過微弱電流來(lái)改變皮質興奮性，除了(le)其“直接”作(zuò)用(yòng)效應之外(wài)，tDCS還具有“間接”影響效應。研究發現(xiàn)，tDCS可以改變離刺激作(zuò)用(yòng)點較遠處皮層和(hé)皮質下(xià)腦(nǎo)區(qū)的連接性，不僅能(néng)調節和(hé)誘發單個神經元活動，而且還可刺激産生自(zì)發神經元振蕩。相關動物實驗和(hé)建模研究表明(míng):緊密耦合的活動神經元網絡(如振蕩)可能(néng)比孤立神經元個體對(duì)于弱電流的刺激作(zuò)用(yòng)更爲敏感。此外(wài)腦(nǎo)功能(néng)成像和(hé)行爲學研究都表明(míng)，tDCS可驅動更多皮質下(xià)區(qū)域的改變。Polania等在tDCS刺激之後通過功能(néng)磁共振成像(functionalmagneticresonanceimaging，fMRI)獲得大(dà)腦(nǎo)靜息狀态下(xià)的數據，首次展示了(le)tDCS調節皮質紋狀體和(hé)丘腦(nǎo)皮層環路的神經網絡功能(néng)連通性。

    tDCS已經在全球範圍内進行了(le)數千次試驗，除了(le)在不同背景下(xià)研究tDCS的作(zuò)用(yòng)效果之外(wài)，一些(xiē)研究還特别關注了(le)tDCS的安全問題。有動物研究評估了(le)tDCS電流強度的安全阈值。Liebetanz等對(duì)58隻大(dà)鼠施加了(le)長達270min的不同電流密度tDCS，并進行了(le)組織學檢查以評估其神經元損傷。結果表明(míng)，僅當電流密度比通常用(yòng)于人類的電流密度高(gāo)出至少兩個數量級時(shí)才會(huì)發生腦(nǎo)組織損傷。即當刺激強度接近于相關的神經元損傷阈值時(shí)，tDCS的持續作(zuò)用(yòng)時(shí)間才會(huì)成爲應考慮的安全性要素。其他(tā)動物研究也(yě)顯示，僅使用(yòng)與人類研究相似的tDCS作(zuò)用(yòng)參數時(shí)不會(huì)誘發産生組織學損傷。在一項大(dà)型的回顧性研究中，Poreisz等分析了(le)77名健康受試者和(hé)25名接受567次1mAtDCS治療患者的不良反應。結果表明(míng)，最常見的副作(zuò)用(yòng)症狀是微弱刺痛(75%)、輕度瘙癢(30%)、中度疲勞(35%)和(hé)頭痛(11.8%)，這(zhè)些(xiē)效應與僞刺激的效果并無本質不同。在另一項研究中，筆(bǐ)者發現(xiàn)164次tDCS刺激後隻有輕微的副作(zuò)用(yòng)，其他(tā)初步研究也(yě)隻報(bào)告了(le)輕微、良性和(hé)短暫的副作(zuò)用(yòng)。報(bào)告中最嚴重的不良事(shì)件是電極放(fàng)置部位皮膚灼傷。其原因可能(néng)是随着被導電溶液浸透的海綿電極幹燥進程而增加了(le)電極與皮膚之間接觸阻抗，導緻局部皮膚組織的溫度異常升高(gāo)而發生熱損傷。故使用(yòng)者應使海綿電極充分潤濕，并需通過問卷調查準确系統地評估不良反應。總體來(lái)說，tDCS的安全性已經被很(hěn)多研究證明(míng):目前所用(yòng)刺激參數應是安全可靠的。

     目前關于tDCS治療抑郁症的作(zuò)用(yòng)機制還未完全清楚，主要由于現(xiàn)有研究中樣本量有限，所得結果也(yě)不盡相同。在未來(lái)研究中最重要的挑戰是探明(míng)tDCS在大(dà)型随機對(duì)照試驗中的急性抗抑郁和(hé)長期治療抑郁症效應，仍需要進行大(dà)規模、多中心臨床實驗的相關調查驗證。此外(wài)，未來(lái)的tDCS－研究中還須更密切地結合腦(nǎo)電、核磁、近紅(hóng)外(wài)等電生理(lǐ)檢測與腦(nǎo)功能(néng)成像新技術，對(duì)tDCS抵抗與改善抑郁症的内在作(zuò)用(yòng)機制進行更深層次的研究。

    當前，尚未達成共識、制定出有關tDCS刺激參數的統一、規範科學标準，雖有多個研究探讨了(le)不同tDCS刺激時(shí)間或劑量對(duì)大(dà)腦(nǎo)皮質興奮性和(hé)神經心理(lǐ)學任務的影響以期尋求最優的刺激策略。Ohn等測試了(le)tDCS刺激30min對(duì)工(gōng)作(zuò)記憶的影響，結果顯示工(gōng)作(zuò)記憶績效随時(shí)間延長而增加;還有研究表明(míng)，tDCS引起的認知(zhī)效應取決于電流強度(例如，被試在2mA電流強度tDCS刺激作(zuò)用(yòng)下(xià)的語言流暢度改善效果顯著比1mA時(shí)得到(dào)更好(hǎo)提升，并且工(gōng)作(zuò)記憶在2mA強度下(xià)得到(dào)明(míng)顯改善，而在1mA時(shí)無改善。一般而言，增加刺激電流密度即會(huì)加深電場透入組織内部的作(zuò)用(yòng)力度，但(dàn)這(zhè)也(yě)可能(néng)會(huì)加重受試者的不适感。故加強tDCS治療效應的更适當方法可能(néng)應是增加其刺激持續時(shí)間而非電流密度。然而，直流電刺激劑量與其作(zuò)用(yòng)效應之間是否存在線性關系以及其他(tā)刺激參數(電流密度、持續時(shí)間等)對(duì)最終作(zuò)用(yòng)效應的影響尚不清楚，此外(wài)還要考慮刺激的頻率和(hé)間隔變化對(duì)于鞏固神經可塑性療效的作(zuò)用(yòng)效果。所以在未來(lái)的tDCS治療抑郁症研究中，需要進一步深入探索平衡優化的******刺激方案。

    個體差異性也(yě)是影響tDCS作(zuò)用(yòng)效果不可忽略的因素。有關tDCS作(zuò)用(yòng)模型的研究表明(míng)，個體的大(dà)腦(nǎo)解剖學差異可能(néng)會(huì)影響刺激流經皮層的電流，最近的建模數據在考慮了(le)腦(nǎo)回和(hé)腦(nǎo)溝幾何結構之後顯示，刺激電流會(huì)集中在腦(nǎo)回的邊緣，即電流不會(huì)在整個刺激區(qū)域均勻分布。因此，今後需要采用(yòng)更精密細緻的大(dà)腦(nǎo)解剖學仿真計(jì)算(suàn)模型來(lái)輔助tDCS刺激劑量的精确設計(jì)與準确定量應用(yòng)，而不再隻簡單地依據于一些(xiē)定性描述性規則(如“陽極刺激增強興奮性”)來(lái)實施tDCS治療抑郁症。

     tDCS作(zuò)爲非侵入性腦(nǎo)内物理(lǐ)刺激手段，利用(yòng)電流作(zuò)用(yòng)調節大(dà)腦(nǎo)皮層神經元活性，但(dàn)是在聚焦範圍和(hé)穿透深度方面則相對(duì)局限，無法實現(xiàn)需要精确定位的治療和(hé)研究。穿透深度問題是由于tDCS穿透顱骨時(shí)衰減較大(dà)造成。一般而言，增加刺激電流密度可以加深電場透入組織内部的作(zuò)用(yòng)力度，但(dàn)這(zhè)也(yě)可能(néng)會(huì)加重受試者的不适感，保持低(dī)密度電流對(duì)防止患者不适和(hé)長時(shí)間應用(yòng)tDCS是非常重要的。目前增加tDCS的聚焦性可以考慮:保持電流密度不變的情況下(xià)适當減小(xiǎo)刺激電極大(dà)小(xiǎo)、增加參考電極的大(dà)小(xiǎo)、使用(yòng)腦(nǎo)外(wài)參考電極等。随着HD-tDCS的出現(xiàn)，可以進一步用(yòng)HD-tDCS來(lái)改善空(kōng)間定位問題。