近年來,能夠調節大腦皮層興奮性的腦刺激增能技術——經顱直流電刺激(transcranial Direct Current Stimulation,tDCS)被眾多研究者關注且已被初步引入體育科學領域,并逐漸成為當前的研究熱點之一。目前已證實,陽極tDCS能夠改變局部神經元的靜息膜電位,引起去極化改變,并誘導皮質興奮性增加,增強腦皮層—神經肌肉之間的連接。Nature于2016年和2017年連續刊文報道:tDCS可使運動員產生更有效的運動表現,并將其稱之為“神經啟動”技術。已有研究將tDCS與傳統運動干預/訓練相結合,觀察其在改善運動表現、認知或康復效果等方面所產生的協同增益作用。
2020年Bruce等在Medicine and Science in Sports and Exercise發文,探究4周tDCS聯合腓骨長肌離心訓練對慢性踝關節不穩患者的皮層興奮性及運動表現的影響,以確定上述聯合訓練是否具有協同作用。研究者發現,陽極tDCS聯合訓練組的腓骨長肌靜息運動閾值顯著降低,動態姿勢穩定指數顯著降低,同時在著地后腓骨長肌的激活程度顯著增加,且在患者自我報告中發現上述組的感知障礙顯著降低。研究者認為,陽極tDCS聯合離心訓練能夠發揮協同作用,更大幅度地增加皮層興奮性,增加腓骨長肌的激活程度,提高肌肉募集速度,改善動態平衡功能測試中的表現。具體為:慢性踝關節不穩患者表現出初級運動皮層興奮性降低,在簡單動作執行中通過增加視覺和認知皮層區域的激活代償軀體感覺皮層激活的減少。使用tDCS會導致神經元去極化,當這種去極化改變與閾上刺激結合時,可增強大腦皮質網絡中神經元的突觸強度,進而促進長時程增益(long-term potentiation),以解決慢性踝關節不穩后神經系統所產生的不良適應性問題。
上述研究啟示:直接作用于神經系統并能調節大腦皮層興奮性的tDCS作為輔助手段聯合傳統訓練/干預,能夠提高大腦皮層興奮性,增加肌肉激活程度,從而改善運動表現。此種能夠同時針對中樞神經系統、肌骨運動系統的腦刺激聯合訓練的干預模式,有望在競技體育、運動康復等領域發揮比傳統運動訓練/干預更優的效果。
(上海體育學院王寶峰,肖松林,傅維杰)