经颅直流电刺激下健康成人肌肉力量及耐力表现(3)
表1|纳入研究的文献基本信息Table 1|Basic information of the included studies表注:tDCS 为经颅直流电刺激;对照组为刺激时间低于30 s 经颅直流电假刺激或无刺激;(A)为阳极电极放置的位置,(C)为阴极电极放置的位置。关于样本量,除COGIAMANIAN 等[14]的文献外,其他文献中两组试验应用的均为同一批被试,2 周或1 个月后进行再次试验
综上,据总体合并效应来看,菱形图与无效线相交且落在无效线偏左侧,提示tDCS 对增强肌肉力量的效果极其微弱,甚至不利于改善受试者的力量表现。鉴于纳入此次研究的项目较少、样本量较少、刺激方案不同等因素,且解释tDCS 对力量改善的神经生理机制目前尚不清楚,需进行进一步的研究,以便深入探索tDCS 刺激与肌肉力量间的关系。
图2|纳入研究的方法学质量评估Figure 2|Methodological quality assessment of the included studies图注:“+”表示低度偏倚风险,“?”表示偏倚不确定性,“-”表示高度偏倚风险
图3|经颅直流电刺激对肌肉力量素质影响的Meta 分析森林图Figure 3|Forest plot of the meta-analysis regarding the effect of transcranial direct current stimulation on muscle strength quality图注:经颅直流电刺激试验组相对于对照组合并效应量较小,说明经颅直流电刺激干预不利于增强肌肉力量的效果
图4|经颅直流电刺激对肌肉耐力素质影响的Meta 分析森林图Figure 4|Forest plot of the meta-analysis regarding the effect of transcranial direct current stimulation on muscle endurance quality图注:经颅直流电刺激试验组相对于对照组合并效应量中等,说明经颅直流电刺激干预对提高肌肉耐力表现总体效果趋于有效
3.2 tDCS 对耐力的影响 耐力素质是人体的基本素质之一。在周期性耐力项目(径赛、游泳、自行车等)中,耐力水平是决定运动员运动成绩的主要因素。在此次荟萃纳入的15 项研究中[14-28],共201 名受试者,有3 项研究结果呈阴性。在BARWOOD 等[15]的研究中,8 名受试者在高温条件下完成高强度骑行任务,tDCS干预组耐力时间低于假刺激组。BYRNE 等[24]在左背外侧前额叶皮质进行真、假tDCS 刺激发现,试验组和对照组耐力时间分别为(173.) s和(182.) s,提示tDCS 干预并未提高耐力表现(P=0.448)。FLOOD 等[28]在另一项研究中发现,对初级运动皮质进行20 min 高清tDCS 刺激,在疲劳任务后对照组耐力时间基于基线减少了(13.)%,而试验组仅降低了(9.)%。经分析发现,由于试验组与对照组耐力时间在基线存在极其微弱的差异(对照组略高于试验组,P=0.109),导致原本具有微弱干预效果的tDCS 结果在此次荟萃研究中的结果呈阴性。
此次荟萃分析中12 项研究结果呈阳性[14,16-23,25-27]。COGIAMANIAN 等[14]在左肘曲肌疲劳任务前对右初级运动皮质进行tDCS 刺激,之后测评发现,任务失败时间在阴极刺激和控制组无刺激后急剧下降[(-35.)%,(-39.)%],而阳极刺激后耐力时间减少相对较小(-21.)%,该研究为非病理条件下阳极tDCS 可减少肌肉疲劳与提高肌肉耐力开辟了道路。在随后的研究中,WILLIAMS 等[19]利 用 阳 极tDCS 刺 激条件下,受试者任务失败时间延长了31%;VITOR-COSTA 等[20]证明了在没有生理变量(心率和肌电图)和感知变量变化的情况下,tDCS 能改善80%峰值功率骑行的任务失败时间;PARK 等[21]在80%最大摄氧量恒定负荷跑步试验中,发现tDCS 显著延长了任务失败时间[(21.) min,(18.) min,P=0.011];OKANO 等[16]通 过 对10 名 国家级公路自行车运动员在实验室条件下完成最大增量骑行进行研究,发现在颞叶皮质上进行tDCS 刺激最大输出功率改善了4%,降低了心率和感知变量,对调节运动表现具有至关重要的作用。该研究为tDCS 在专业运动员中应用提供了证据,但针对临场比赛中的应用研究未来仍需进一步加强。
在荟萃中发现,关于tDCS 对运动表现影响试验研究的作者较为分散,除FLOOD 及其团队2 项研究外[24,28],仅ANGIUS 团队在2015 至2019 年间进行了4 项持续追踪研究[18,25-27]。ANGIUS团队在最早的一项研究中发现,tDCS未引起骑行期间任务失败时间与生理参数的显著变化,分析认为任务失败时间未明显变化可能是tDCS 蒙太奇所致,因为阳极电极对初级运动皮质的任何好处可能被右背外侧前额叶皮质上的阴极电极所抵消,建议全身运动应采用双侧tDCS 蒙太奇[25]。在其随后的2项研究中支持了前面的推测,ANGIUS团队比较了2 种蒙太奇对单腿伸肌任务失败时间的影响,发现阳极初级运动皮质和阴极同侧肩部的外部蒙太奇引起任务失败的时间显著改善了17%,而对皮质脊髓和周围参数未有影响,因此目前对任务失败时间改善的确切机制尚不清楚[26]。ANGIUS 等[18]在进一步研究中发现,双侧初级运动皮质上的外侧阳极刺激对自行车运动期间的任务失败时间显著改善了23%。基于背外侧前额叶是抑制性控制的关键脑区,ANGIUS 等[27]在最近的研究中,对健康个体左背外侧前额叶进行tDCS 刺激,发现任务失败时间延长(P=0.029),心率(P=0.002)和感知变量(P<0.001)明显较低,可同时改善抑制性控制和循环性能。
文章来源:《中国运动医学杂志》 网址: http://www.zgydyxzzzz.cn/qikandaodu/2021/0708/732.html