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經(jīng)顱直流電刺激在兒童精神和神經(jīng)系統(tǒng)疾病中的應用

發(fā)布時間：

2025-04-28 16:32

 

在兒童神經(jīng)和精神疾病的治療領(lǐng)域，經(jīng)顱直流電刺激（tDCS）這一新興技術(shù)正嶄露頭角，為眾多患兒帶來新的希望。本文將深入剖析 tDCS 的作用機制、治療參數(shù)、臨床應用效果以及安全性，帶您全面了解這一創(chuàng)新療法。

 

tDCS的作用機制多維度調(diào)控大腦功能

 
tDCS 的核心原理是通過放置在頭皮上的電極傳遞微弱直流電，精準調(diào)節(jié)大腦皮質(zhì)的興奮性。具體機制包括：
• 調(diào)節(jié)神經(jīng)元興奮性：陽極刺激使神經(jīng)元細胞興奮性增高，陰極刺激則降低興奮性，這一即時效應為調(diào)控大腦活動奠定了基礎(chǔ)。
• 調(diào)控神經(jīng)遞質(zhì)與突觸可塑性：tDCS 能調(diào)節(jié) γ-氨基丁酸和谷氨酸等神經(jīng)遞質(zhì)濃度，促進神經(jīng)營養(yǎng)因子分泌，增強神經(jīng)可塑性，對大腦功能的長期改善至關(guān)重要。
• 影響腦代謝物濃度：陽極刺激 M1 后，N-乙酰天門冬氨酸等腦代謝物濃度增加，這些物質(zhì)對神經(jīng)元激活和信息傳遞發(fā)揮關(guān)鍵作用。
• 調(diào)節(jié)局部腦血流：陽極與陰極刺激均可快速調(diào)節(jié)局部腦血流，陽極刺激的變化幅度更是陰極的 3 倍，改善腦部血流供應。
• 重塑大腦神經(jīng)網(wǎng)絡：tDCS 不僅影響電極下的皮層區(qū)域，還能引起其他皮層和皮層下結(jié)構(gòu)的神經(jīng)網(wǎng)絡功能變化，如刺激額葉區(qū)域可引起全腦神經(jīng)振蕩活動同步變化，與認知功能改善密切相關(guān)。
 

tDCS治療治療參數(shù)精準刺激的關(guān)鍵要素

 

tDCS 治療參數(shù)的設(shè)置至關(guān)重要，直接關(guān)系到治療效果。通常使用陽極和陰極兩個電極，電極大小在 25～35cm² 之間，放置在頭皮上持續(xù)施加低強度電流，電流一般在 1～2mA 內(nèi)，刺激時間多為 20～30 分鐘。

 

研究表明，0.5～2mA 的 tDCS 陽極刺激均能產(chǎn)生興奮性增高的后效應，而 1mA 的 tDCS 陰極刺激可引起興奮性降低的后效應。但若陽極刺激延長至 26 分鐘，后效應可能轉(zhuǎn)變?yōu)榕d奮性降低。目前關(guān)于刺激頻率的描述異質(zhì)性較大，不同研究結(jié)果存在差異。

 

tDCS對兒童精神和神經(jīng)系統(tǒng)疾病的影響

 

（一）腦性癱瘓：提升運動功能與認知能力

tDCS 通過調(diào)節(jié)大腦皮質(zhì)興奮性，增強腦性癱瘓（CP）兒童的運動功能。“半球間不平衡模型”為治療 CP 提供了理論基礎(chǔ)，研究通過 tDCS 陽極刺激損傷半球 M1 或陰極刺激未損傷半球 M1 來改善運動功能障礙。聯(lián)合療法如 tDCS 與任務導向型訓練、Bobath 療法和引導式教育等的結(jié)合，展現(xiàn)出比單一療法更顯著的療效。例如，顧小元等的研究顯示，聯(lián)合 tDCS 的治療組在簡式 Fugl-Meyer 運動功能評定量表上肢部分的總分和上肢近端部分的評分均高于對照組。此外，tDCS 與認知訓練結(jié)合也能改善患兒的認知、語言和 ADL 能力，且聯(lián)合治療效果優(yōu)于單獨認知訓練。 

  

（二）注意力缺陷多動障礙：改善注意力與沖動行為
對于 ADHD 患兒，tDCS 主要刺激外側(cè)前額葉皮層（DLPFC）和右下側(cè)額葉皮層（rIFC），尤其是左 DLPFC。研究表明，tDCS 陽極刺激左 DLPFC 可增加電極下及其他大腦區(qū)域的神經(jīng)元連接和激活，減少注意力不集中和沖動現(xiàn)象。不同研究針對左右 DLPFC 及聯(lián)合刺激的研究結(jié)果存在差異，但總體而言，tDCS 刺激有助于改善 ADHD 兒童的認知功能，減少沖動行為，做出更理性決策。然而，部分研究對 rIFC 刺激效果及聯(lián)合刺激的作用尚未明確，未來需結(jié)合大腦影像學進一步探究。
 
 
（三）孤獨癥譜系障礙：提升社交與認知能力
tDCS 對 ASD 兒童的治療潛力逐漸受到關(guān)注。通過刺激 DLPFC，研究發(fā)現(xiàn) tDCS 真刺激組能顯著降低兒童自閉癥評定量表得分等，提示 tDCS 對改善 ASD 兒童的社交及認知能力具有積極作用。但目前相關(guān)研究存在樣本量小、治療時間短、未進行長期隨訪等局限性，還需更大規(guī)模、更長期的研究來驗證其療效。

（四）癲癇：減少發(fā)作頻率與持續(xù)時間
tDCS 在癲癇治療中表現(xiàn)出良好的耐受性和短期療效。系統(tǒng)綜述顯示，多數(shù)耐藥局灶性癲癇患者在接受 tDCS 陰極刺激治療后，癲癇發(fā)作頻率減少，部分觀察到發(fā)作間期 EEG 活動減少。Koessler 等的研究發(fā)現(xiàn) tDCS 刺激期間主要的致殘性運動癥狀消失且癲癇發(fā)作持續(xù)時間顯著縮短。但 tDCS 對癲癇的長期療效尚不明確，仍需進一步研究。

（五）其他疾病：拓展應用領(lǐng)域的積極嘗試
tDCS還在閱讀障礙、精神分裂癥和妥瑞氏癥候群等領(lǐng)域展現(xiàn)出良好的耐受性和安全性。例如，Costanzo 等的研究表明 tDCS 結(jié)合閱讀訓練能提升患有閱讀障礙的兒童和青少年的閱讀能力，且效果可持續(xù) 6 個月。
 
 
 

tDCS 的安全性高耐受性與低風險

  

大量證據(jù)表明，tDCS 在兒童臨床應用中具有安全性、可行性和良好的耐受性。在參與 tDCS 治療的 92 名兒童中未出現(xiàn)嚴重不良事件，僅有少數(shù)受試者報告輕微的不良反應，如瘙癢感、刺痛等，不會引起癲癇發(fā)作。中度不良事件主要是皮膚燒傷，輕度不良事件包括頭疼和疲勞等。   
 
 

總 結(jié)

 

tDCS憑借調(diào)節(jié)大腦皮層興奮性的能力，在兒童精神和神經(jīng)系統(tǒng)相關(guān)疾病的治療中展現(xiàn)了巨大潛力，其低成本、便捷性、安全性等優(yōu)勢使其應用前景廣闊。未來研究需擴大樣本量，進行高質(zhì)量試驗，并結(jié)合影像等神經(jīng)生理學手段長期隨訪，以更好地監(jiān)測大腦活動及網(wǎng)絡連接變化，探索更多可行的治療方案，讓 tDCS 能在兒童康復領(lǐng)域發(fā)揮更大的價值，為更多患兒帶來福祉。

 

 

參考文獻

 

本文來源：王亞婷，贠國俊，郭瑩瑩，劉方.經(jīng)顱直流電刺激在兒童精神和神經(jīng)系統(tǒng)疾病中的應用[J]. ＣｈｉｎｅｓｅＪｏｕｒｎａｌｏｆＲｅｈａｂｉｌｉｔａｔｉｏｎ，Ｄｅｃ２０２４，Ｖｏｌ．３９Ｎｏ．１２

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