tDCS在改善肌肉力量中的应用

为了让运动员达到较高的运动水平，学者们已经开始使用一些直接或间接的方法改变大脑的活动，进而帮助提高运动员的肌肉收缩能力。这些方法包括：冥想训练、视觉刺激、针刺法。研究表明：这些方法都可以产生中枢效应。还有其他一些方法，例如，通过音乐降低躯体的用力知觉，通过心理学方法提高运动员的动机水平或通过安慰剂产生心理学效应。但是这些方法并不是对所有的运动项目都有效。事实上，tDCS也可以作为一种有效地提高运动员运动能力的辅助工具。

有研究观察了tDCS对受试者肌肉力量的影响。Tanaka等发现，健康成年人经过30min的阳极tDCS刺激后，下肢腿部内收肌力量出现了瞬时增加，这与以往tDCS刺激对手指肌力影响的研究结果相近。Tanaka等研究发现，对股四头肌轻度瘫痪患者的运动皮质区施加阳极tDCS刺激后，其膝关节伸肌肌力增加了13.2%，但持续效应不到30min。Cogiamanian等在健康受试者的右侧运动皮质区分别实施阳极tDCS刺激、阴极tDCS刺激以及对照无刺激，观察对受试者左侧肘关节伸肌耐力的影响，结果发现，阳极tDCS刺激显著提高了肘关节伸肌的耐力。另外，Dutta等也做了关于阳极tDCS刺激大脑运动皮质区对肘关节伸肌效果的影响的研究，其研究结果与Cogiamanian等相近。这些实验支持了阳极tDCS刺激能改变大脑皮质兴奋性，进而改变神经驱动的假设。另外，神经冲动增强与力量形成速（rate of force development，RFD）有密切联系。RFD也称作肌肉爆发力，将其定义为形成峰值力矩的速率。对于运动员来说，它是一个非常重要的力量评价指标，因为一个动作的快速执行与肌肉的快速收缩密切相关。以前的研究结果表明，tDCS诱发大脑皮质M1区兴奋性改变，能够提高肌肉的输出功率。出现这种情况的潜在机制是M1皮质区兴奋性增加而提高对运动单位的快速募集。

目前，也有一些研究结果不一致，例如，Abdelmoula等和Kan等都对受试者初级运动皮质区（M1）施加了阳极tDCS刺激并观察对肘关节伸肌的影响，结果两者得到的结论相反。Abdelmoula等发现经过tDCS刺激后肘关节伸肌的肌力增加，而Kan等发现肘关节伸肌的肌力没有显著性变化。

tDCS作为一种提高肌肉力量的辅助工具，在运动科学领域里的应用具有一定的潜力。但是需要进一步研究其影响因素。例如，刺激强度、刺激作用时间。另外，还要进一步弄清楚为什么在有些项目中有效应，而在另外一些运动项目中，作用效果不明显。尽管很多研究表明在M1区施加tDCS刺激能够提高人体在多种运动任务中的运动能力，但是目前，有关tDCS对人体肌肉爆发力影响的研究很少。