论文部分内容阅读
研究目的:大脑中枢神经系统可以限制和提高运动表现,并且大脑在降低疲劳、提高肌肉力量和耐力表现方面具有重要作用。经颅直流电刺激（tDCS）是一种通过在头皮上放置两个或多个微弱恒定电流来调控神经元膜静息电位变化的非侵入性脑刺激方法。这种脑刺激方法是一种无创、无痛、耐受性好和安全的脑功能调节技术。持续刺激时间超过9min的tDCS可以对大脑皮层兴奋性产生显著的后效应,并且后效应能够持续长达90分钟。tDCS目前已经被广泛应用于神经康复治疗、精神疾病治疗、提高技能学习和记忆。不仅如此,虽然最近的很多研究已经表明tDCS可以有效提高肌肉力量和耐力水平,但也有一些研究却发现tDCS对力量和耐力提升能力不会产生影响。导致这种差异的原因可能是与tDCS的刺激方式有关,例如刺激的电流大小、受刺激的大脑区域、刺激的时间和电极片大小等。探讨经颅直流电刺激（tDCS）是否对急性肌肉力量和耐力表现具有提高效果,通过循证角度对相关文献进行量化分析。并找出提高力量和耐力的最佳刺激方案。研究方法:两名检索人员通过独立双盲的方式对中国知网、PubMed、Web of Science、EBSCO-SPORTD运动科学全文数据库这4个数据库进行检索,中英文数据库检索时间为建库至2020年7月发表的相关随机实验文献,中文检索的关键词为:["经颅直流电刺激"OR"tDCS"OR"a-tDCS"OR"阳极经颅直流电刺激"]AND["肌肉力量"OR"运动表现"OR"肌肉耐力"OR"最大自主收缩力量"OR"1RM"OR"任务失败时间"OR"力量"OR"耐力"],英文词为["transcranialdirectcurrent stimulation"OR"tDCS"OR"stimulationtDCS"OR"transcranialelectrical stimulation" OR "a-tDCS"] AND ["muscle strength" OR "strength" OR "MVC"OR "edurance" OR "1RM" OR "maximal voluntary contraction" OR "time to task failure" OR "time to exhaustion"]。对所检索文献的参考文献进行二次检索以增加纳入文献资料。文献纳入标准为:1.受试者须为健康男性和女性,有无日常锻炼均可,近期无肌肉关节损伤史和精神疾病。2.研究设计采用随机对照或随机交叉进行实验研究（RCT）,排除非随机对照实验和综述类文章。3.实验干预措施采取单次或短时的tDCS急性研究,长期实验干预和tDCS期间同时进行运动训练排除在外。4.实验组采取a-tDCS,对照组采取假刺激或空白无干预对照。5.结局指标选取与肌肉力量和肌肉耐力相关的指标,其他结局指标不包括在内。6.会议摘要、无相关实验数据的论文和重复发表等不包括在内。7.非中英文文献不包括在内。本次文献数据的提取由两名研究人员采取双盲的方式对相关指标进行提取。内容包括:文献的通讯作者、发表年份与录入期刊、实验组和对照组的年龄和性别等基本信息、干预内容、干预方案和结局指标等相关数据。结局指标数据提取实验组和对照组的后侧值。统计学方法处理采用Cochrane协助网的ReviewManager5.3软件进行森林图制作、亚组分析与绘制漏斗图,利用Stata-SE 15软件进行敏感性分析、发表偏倚的Egger法运算。研究结果:研究共纳入31篇文献,其中英文文献30篇,中文文献1篇。包括受试者447人,女性141人和男性306人。刺激电流的强度包括1.5m A、2mA和4mA。实验组全部为a-tDCS刺激,对照组仅有一篇为空白对照,其余均为假刺激。力量的结局指标包括等长、等速和动态的最大自主收缩力量（MVC）,主要表现为上肢或下肢单关节肌肉（屈肘、伸膝、屈腕和足趾等）的力量测试。耐力的结局指标为完成某一训练任务至疲劳的时间或次数,主要表现为上下肢参与的屈曲与伸展至疲劳的时间和多关节参与的功率自行车或跑步等。纳入文献方法学质量评价结果为较高质量≥6分的文献有31篇,高质量文献2篇,纳入被试条件明确,纳入文献研究基线一致,多数文献采取双盲的方式。整体上,研究文献的方法学质量较高。Meta分析显示,tDCS可以提高急性肌肉力量（SMD=0.35, 95%CI=0.15-0.55, P<0.05）和耐力水平（SMD=0.75,95%CI=0.32-1.17,P<0.05）。tDCS后下肢单关节肌肉力量的提升优于上肢单关节肌肉力量的提升,选择2mA的刺激电流、20min的刺激时间、35cm2的电极片和M1区是提高肌肉力量的最佳刺激方案。tDCS后对上肢单关节肌肉耐力提升的效果好于多关节肌肉运动,但tDCS对下肢单关节肌肉耐力提升没有影响。选择M1区、4mA的电流强度、20min的刺激时间和35cm2的电极片是提高耐力选择的最佳刺激方案。研究结论:1.tDCS可以有效改善肌肉力量水平,但提高效果较低。2.tDCS后下肢单关节肌肉力量的提升优于上肢单关节肌肉力量的提升。3.选择2mA的刺激电流、20min的刺激时间、35cm2的电极片和M1区是提高肌肉力量的最佳刺激方案。4.tDCS可以有效改善肌肉耐力水平,提高效果显著。5.tDCS对上肢单关节肌肉耐力提升的效果好于多关节肌肉运动,但tDCS对下肢单关节肌肉耐力提升没有影响。6.电流强度可能是导致异质性的主要来源。M1区、4m A的电流强度、20min的刺激时间和35cm2的电极片是提高耐力选择的最佳刺激方案。tDCS可以作为一种科技助力的形式去提高运动表现,但还需要进行更多的实证研究,探究tDCS对运动表现最优化的效益。