最近，系里请厂商进行了一次 tdcs 的培训。主要是简单培训了进行 tdcs 实验过程中的一些问题。培训内容讲得比较简单，具体的操作过程还不是很清楚，要等到自己做实验可能才要明白。先在此对培训进行一个小结。

tdcs 的原理

tDCS 是一种非侵入性的，利用恒定、低强度直流电(0~2 mA)调节大脑皮层神经元活动的技术。它由阳极和阴极两个电极片构成，以微弱极化直流电作用于大脑皮质。刺激方式包括3种，即阳极刺激、阴极刺激和伪刺激。阳极刺激通常能增强刺激部位神经元的兴奋性，阴极刺激则降低刺激部位神经元的兴奋性，伪刺激多是作为一种对照刺激。在进行伪刺激时，刺激器发出一个刺激电流，但是在剩余时间里刺激器不提供电流刺激，在伪刺激过程中，病人不知道他们没有被电流持续刺激。

tDCS对皮质兴奋性调节的基本机制是依据刺激的极性不同引起静息膜电位超极化或者去极化的改变。当tDCS 的正极或阳极靠近神经元胞体或树突时，神经元自发放电增加；而电场方向颠倒时神经元放电减少。与TMS结果不同的是，tDCS 影响的只是已经处于活动状态的神经元，不会使处于休眠状态的神经元放电。另外，tDCS 刺激足够时间后停止刺激，此效应会持续长达1h。tDCS也不同于其他作用于大脑和神经的传统电刺激技术，它不会导致神经元细胞自发放电，也不会产生离散效应（如与传统刺激技术相关的肌肉抽搐）。

相对于TMS经颅磁刺激而言，tDCS是比较新的技术，TMS是用一个充电线圈置于患部，通过引发不断变化的磁场来引起脑部的微小电流，其与tDCS相同的地方在于它们都可以用来提高或降低神经元的活跃性，但不同点在于使用的方式不同：tDCS是使用不同的极性电流（阳极或阴极）达到提高或降低神经元活跃性的目的，而TMS则是使用高频或低频磁场达到提高或降低神经元活跃性的目的。

tDCS和TMS对于病人而言都是无痛和安全的，但是TMS一方面价格昂贵，另外对操作者要求较高，需要操作者长时间握住线圈定点刺激患部，而tDCS由于电极固定在患者头部，因此对操作者要求不高。另外TMS无法实施伪刺激，而tDCS可以，这使得tDCS的实验结果更加客观，而且已有科学文献证明tDCS的效果的持续性明显要高于TMS，并且相对于TMS而言，tDCS不会诱发癫痫。

过去的十年中，科研人员对于制定管理tDCS的安全协议做了大量的工作，在经过大量研究之后，确定了最理性的刺激持续时间和刺激电流量以及操作步骤来消除被刺激者可能产生的副作用。当前普遍接受的刺激电流最大值为2毫安，设备一般对电流强度进行了限制，并给予了强度方面的建议，当然此强度也必然不会对被刺激者造成任何伤害或副作用。研究人员已经确定了在老鼠脑部会造成伤害的电流密度：在阴极刺激中，142.9 A/m2的电流密度将会输送52400 C/m2的电荷密度，而超越这个值将会引起老鼠的脑部的病变，而这个值超过了当前正在使用电流密度2个数量级。

研究历史

在 20 世纪 90 年代初，科学家就开始研究直流电刺激的效应(Bindman, Lippold, & Redfearn, 1964; Elsberg, 1917), 然而直到 20 世纪 90 年代末，科学家才开始尝试考察直流电刺激对人类中枢神经系统的影响。Priori, Berardelli, Rona, Accornero 和 Manfredi (1998)首次考察了直流电刺激对运动皮层的影响, 并发现微弱的阴极刺激能够 抑制运动皮层的兴奋性。之后 Nitsche 和 Paulus (2000)发现了 tDCS 刺激对运动皮层兴奋性的影响 具有极性特点，阳极刺激(anodal stimulation)使运动皮质的兴奋性提高，而阴极刺激(cathodal stimulation)则会降低运动皮质的兴奋性。进一步研究发现 tDCS 的效应取决于刺激的强度和刺激持续的时间, 如果刺激的时间持续足够长，刺激结束后 皮质的兴奋性的改变可持续达1个小时(Jacobson, Koslowsky, & Lavidor, 2012)。

除了运动领域，研究者还开始将 tDCS 技术应用到认知领域的研究中：Kincses, Antal, Nitsche, Bartfai 和 Paulus (2004)发现采用 tDCS 阳极刺激左侧前额叶脑区能提高被试的概率分类学习成绩; Bolognini 等 人发现 tDCS 阳极刺激右侧顶叶脑区，能够有效提高被试的视觉空间搜索能力(Bolognini, Fregni, Casati, Olgiati, & Vallar, 2010; Bolognini, Olgiati, Rossetti, & Maravita, 2010); Stone 和 Tesche (2009) 采用 tDCS 阳极和阴极刺激左侧后顶叶皮层区，发现刺激后20min 内，阴极刺激降低了被试的注意转 换能力，而阳极刺激则降低了整体和局部注意之间的转换速度。

除了较基础的知觉和注意研究，在高级和复杂的认知研究领域，近年来也涌现出大量采用 tDCS 技术的研究：Boggio, Zaghi 和 Fregni (2009) 考察了 tDCS 刺激对情绪调节和疼痛缓解的影响，结果发现阳极刺激背外侧前额叶区域能够显著降 低被试的不适感和疼痛感。他们还发现采用 tDCS 阳极和阴极刺激分别刺激左侧和右侧背外侧前额叶， 能够显著影响被试在赌博任务中做出风险决策的倾向，并与被试年龄因素有显著交互作用 (Boggio et al., 2010)。有研究发现 tDCS 阳极刺激左背外侧前额叶能够显著提高工作记忆(Andrews, Hoy, Enticott, Daskalakis, & Fitzgerald, 2011)，而阴极刺激右下顶叶区域则会损害被试在再认实验中的工作记忆 (Berryhill, Wencil, Branch Coslett, & Olson, 2010)。这些研究表明 tDCS 是一种非侵袭性 的考察高级认知加工中相关脑区作用的有效技术手段。

Jacobson 等人(2012)采用元分析的方法总结了近年来运动和认知领域的 tDCS 研究，结果发现在运动领域， 阳极兴奋和阴极抑制效应都比较稳定；而在认知领域，阳极刺激兴奋效应比阴极刺激抑制效应更加稳定，只有少量研究报告了显著的阴极抑制效应。研究者认为这可能与认知任务的复杂性有关：首先，tDCS 刺激的效应是由神经元最初的激活状态决定的(Silvanto, Muggleton, & Walsh, 2008)，在认知任务中，相应区域的神经元已被高度激活，想要抑制需要付出更多的干扰，而在运动研究中， 相应区域的神经元初始状态并未高度激活，因此其抑制效应更容易实现；其次，许多认知功能并非由 单一脑区完成，当一侧脑区受到抑制时，对侧脑区可能会发挥一定的补偿作用，从而消弱了 tDCS 的 抑制效应。因此，在认知功能研究领域，考察 tDCS 的阳极刺激效应更加稳定(Jacobson et al., 2012)。

「以上部分内容借鉴于(甘甜 et al., 2013)」

tdcs 对社会决策行为的影响

近年来，一些研究者考察了采用 tcds 能否改变的个体的社会决策行为。

tdcs 实验过程

经颅直流电的刺激效果由电流的强度、刺激部位、极片的面积和极性决定。刺激时间：建议20min/次，重复。

我们系里采购的有 1%1 tdcs，还有一个高精度的 tdcs(2001TES+4X1HD)，一般都采用高精度的 tdcs。

4.1按上图方法连接附件与刺激仪； 4.2根据治疗方案在环形电极，涂上导电膏，通过电极帽，放置在被刺激部位，并固定； 4.3向上打开TES电源开关（图1-10）；，、向上打开4X1 HD的电源开关（图4-12），即打开2个机器电源； 4.4测试电极与头皮接触质量，开机默认扫描模式（图2-2 指示灯亮），操作按钮（图2-7），可进行手动和自动扫描； 4.5按照治疗方案选择刺激时间（图1-11旋钮）、刺激波形（图1-7旋钮）、刺激电流（图1-17旋钮）、刺激频率（图1-6旋钮）、单/双向波（图1-15拨动开关）、共阴/共阳极（图2-4拨动开关）； 4.6在正式治疗之前，可选择预刺激（图1-8按钮）或伪刺激（图1-12拨动开关）； 4.7按开始按钮（图1-14按钮），开始治疗； 4.8在治疗过程中可随时按红色中止按钮 （图1-16按钮）； 4.9治疗时间到，结束治疗。

结果的解释

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论文实例