经颅直流电刺激（tDCS）作用于背外侧前额叶皮层对健康成年人运动时心理生理反应及脑氧合水平的影响：一项概念验证性的随机对照试验

《Frontiers in Physiology》：Effect of tDCS targeting the dorsolateral prefrontal cortex on psychophysiological responses and brain oxygenation during exercise in healthy adults: a proof-of-concept randomized controlled trial

　　该研究评估了DLPFC靶向tDCS对健康成年人运动期间心理生理反应和脑氧合的影响，发现单次刺激未显著改变脑氧合或情感反应、唤醒度及主观用力程度。

　　近年来，随着人们对健康生活方式的重视，身体活动在改善身体健康、提升生活质量以及降低过早死亡风险方面的重要性日益凸显。然而，尽管身体活动带来了诸多益处，全球范围内仍然存在相当比例的体力活动不足现象，这已成为一个严峻的公共卫生挑战。因此，寻找有效的策略来提高人们对身体活动的参与度和持续性显得尤为重要。研究表明，情感反应在身体活动行为中起着关键作用，而一种非侵入性的神经调控技术——经颅直流电刺激（tDCS）——可能在调节这些情感反应方面具有潜力。tDCS是一种通过在头皮上施加低强度电流（通常不超过4毫安）来调节神经活动的方法，它被认为可以通过改变大脑的兴奋性来影响认知和情绪功能。然而，目前关于tDCS对身体活动情感反应和生理反应的影响仍存在一定的争议，因此有必要进一步研究其实际效果。

本研究旨在评估tDCS作用于背外侧前额叶皮层（DLPFC）对健康成年人在剧烈运动期间心理生理反应和大脑氧合水平的影响。研究对象为12名健康的成年人，其中包括7名男性和5名女性。研究采用了一种随机、对照、交叉设计，确保研究的科学性和可靠性。研究过程中，参与者首先完成了一项最大递增运动测试，以评估其运动表现和有氧能力。随后，在两次实验性会话中，参与者分别接受了20分钟的主动tDCS或假刺激。在tDCS之后，参与者进行了20分钟的剧烈运动，期间持续监测心率（HR）和大脑氧合水平（通过功能性近红外光谱，fNIRS）。此外，参与者每5分钟报告一次情感价值、唤醒程度和感知运动强度（RPE）。研究数据通过广义估计方程（GEE）和广义混合模型（GMM）进行分析，显著性水平设定为p < 0.05。

研究结果表明，运动后大脑氧合水平显著增加，但tDCS并未在静息状态或运动期间显著改变大脑氧合水平。同时，tDCS对情感反应、唤醒程度和RPE均未产生显著影响。这一发现与一些先前研究结果存在差异，部分研究指出tDCS在特定人群中可以显著影响这些心理生理指标。然而，本研究的样本量较小，这可能限制了统计功效，同时也可能影响结果的普遍性。此外，研究中未考虑参与者对运动强度的偏好和耐受性，这可能是影响结果的一个重要因素。

本研究的一个重要发现是，尽管tDCS在某些情况下被证明能够影响心理生理反应，但在本研究中，其对健康成年人的剧烈运动期间的这些指标没有显著影响。这可能与研究对象的运动能力、个体差异、tDCS参数设置以及运动类型等多种因素有关。此外，研究还指出，tDCS可能通过影响血管活动而非直接改变神经活动来影响大脑氧合水平，但本研究未能观察到这一效应。因此，未来的研究需要进一步探索tDCS对不同人群，尤其是那些可能更容易产生负面心理生理反应的人群（如患有心理疾病的人）的影响，同时也要考虑个体差异和运动强度的偏好。

研究的局限性在于样本量较小，这可能影响结果的统计显著性。此外，研究未考虑参与者对运动强度的偏好和耐受性，这可能是一个重要的变量。然而，研究的另一个优势在于其严谨的方法学设计，运动强度是基于生理监测的标准方法确定的，同时研究还监测了运动期间的呼吸和心血管反应，以及静息和运动期间的大脑氧合水平，这有助于更全面地理解tDCS对身体活动的影响。综上所述，本研究为未来更深入探讨tDCS在身体活动中的作用提供了基础，同时也为改善身体活动的参与度和持续性提供了新的视角。