tDCS在提高运动技能中的应用

精细运动技能学习对于完成日常活动和特定的运动具有重要的作用，例如，演奏乐器或运动技能。运动技能学习是通过训练使运动动作完成的更快速和精确的过程，而初级运动皮质区（M1）在精细运动技能学习过程有重要作用。tDCS已经被证明能够提高M1的兴奋性。以前的研究也表明：在M1区施加tDCS能够显著提高多肌肉群参与的复杂运动的水平。例如，Hummel等发现在健康右利手受试者左侧M1区进行阳极tDCS电刺激后，其Jebsen Taylor Test水平显著增高。Jebsen Taylor Test是一种评价人体日常生活中手部功能动作灵活性和速度的测试。在这项研究中，受试者在tDCS刺激过程中，刺激后即刻，以及刺激后30min，受试者一直能够保持良好的刺激效应。在另外一项研究中，对脑卒中患者M1区进行阳极tDCS刺激后，提高了其进行简单手部运动任务过程中的最大力量及其反应速度。Water-Metenier等研究发现，采用双侧tDCS同时刺激双侧M1区时，能够显著提高受试者的行为学能力。他们认为其原因是，在M1区同时实施双侧刺激时，兴奋一侧大脑半球的同时抑制对侧大脑半球，另外，双侧大脑半球tDCS刺激也可能阻止了大脑半球间的抑制效应，例如，优势侧运动皮质区过强的活动影响非优势侧运动皮质区功能的改变。

Vines等和Cuypers等设计了一种实验，该实验需要受试者在给定的时间内尽可能快地完成一系列按照顺序敲击键盘的任务，结果发现，在受试者经过tDCS刺激后，提高了其顺序测试中的运动表现能力。另外，在Hummel等的研究中，对老年受试者左侧M1进行阳极tDCS刺激后，发现这些老年人的日常生活技能得到了极大提高。实际上，在很多运动技能研究中，受试者在tDCS刺激后即刻，几小时或者几天后依旧表现出良好的刺激效应。例如，Reis等对正常受试者的初级运动皮质区进行连续5天的阳极刺激后，结果发现，其运动技能得到显著提高，而且这种效应持续了3个月。

目前，还有其他的一些研究集中在tDCS对成年人的运动学习能力的影响。例如，Stagg等研究发现，对于健康成年人来说，在复杂运动技能学习过程中实施tDCS刺激，结果提高了受试者完成复杂运动任务的能力、阳极电刺激提高运动能力、阴极电刺激降低学习速率。有趣的是，在运动任务之前，无论使用哪种极性刺激，施加刺激会使运动表现力更差。这说明采用tDCS刺激的先后顺序似乎很重要。与Stagg等的研究结果相似，Kuo等发现，在执行运动任务之前施加阳极tDCS刺激使运动学习能力下降，然而在运动后施加tDCS刺激导致运动学习能力提高。这提示如果要提高运动员的运动能力，就要避免在运动任务执行之前进行tDCS刺激。

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。