经颅直流电刺激（tDCS）对双手节律性运动技能学习的不对称影响

为探究半球对双手节律性技能的贡献，研究人员使用 tDCS，发现其对训练和保留有不对称影响。

　　在日常生活中，双手协调动作无处不在，从系衬衫纽扣到演奏乐器，都离不开精准的双手配合。然而，目前对于大脑半球如何协同控制双手运动技能的具体机制，科学界尚未完全明晰。经颅直流电刺激（tDCS）作为一种新兴的神经调节技术，为揭示这一奥秘提供了新的途径。此前相关研究结果参差不齐，不同的 tDCS 刺激方案对双手运动技能的影响差异较大，且尚未确定哪种刺激方案能更有效地产生短期或长期变化。为了深入了解半球对双手节律性技能的贡献，来自美国得克萨斯 A&M 大学等机构的研究人员开展了此项研究。该研究成果发表在《Experimental Brain Research》上，对进一步理解大脑如何调控双手运动技能具有重要意义。

研究人员采用了多种关键技术方法：首先是行为学实验，让 46 名右利手年轻成人参与双手运动任务，通过特定设备记录运动数据；其次运用 tDCS 技术，在训练过程中对大脑进行不同模式的刺激；最后利用统计分析方法，对实验数据进行深入处理，探究不同刺激模式对双手运动表现的影响。

研究结果如下：

1. 训练表现
   • 时空协调：通过分析双臂相对相位关系来衡量时空协调。训练提高了所有组的相对相位准确性，但 LARC 和 RALC 两种 tDCS 刺激模式并未影响相对相位准确性。不过，在协调变异性（φSD?）数据中发现了交互作用，早期训练时 RALC 条件下的协调性比 LARC 和假刺激条件下更不稳定，且不同刺激模式下协调性变异性下降的时间点不同78。
   • 运动幅度：训练使三组的双手运动幅度（AMP）均增加。LARC 组的运动幅度显著大于假刺激组，而 LARC 组和 RALC 组之间无显著差异。这表明 LARC 刺激模式在促进运动幅度增加方面具有优势1。
   • 运动频率：所有组的自定步速双手运动频率（FRQ）在训练期间均显著增加，但不同刺激模式对运动频率的影响无显著差异2。
   
   
2. 保留表现
   • 时空协调：在保留测试中，分析表现准确性和协调变异性的指标未显示出不同刺激条件之间的差异，这表明 tDCS 刺激对双手相对相位模式的协调准确性和稳定性的巩固没有影响3。
   • 运动幅度和频率：在 AMP 数据中发现了 6 小时延迟的刺激模式效应，LARC 组的双手运动幅度显著大于 RALC 组和假刺激组；而在 FRQ 数据中未发现刺激模式的显著影响4。
   
   
3. Delta：性能变化：分析 Delta 值发现，时空变量相对相位的性能没有显著变化，双手 AMP 和 FRQ 数据也未显示出与刺激模式相关的显著影响56。

研究结论和讨论部分指出，该研究揭示了在运动技能训练期间，tDCS 电极在左右 M1 区域的双侧放置对双手表现存在半球不对称性影响。LARC 刺激模式在训练和保留测试中均表现出对运动幅度的促进作用，这表明左半球在该任务中对产生整体运动幅度起着重要作用。然而，研究也存在一些局限性，例如 Lissajous 反馈可能降低了 tDCS 对双手节律性动作和相对相位测量的影响，且研究采用的单盲实验方案可能存在一定偏倚风险。尽管如此，该研究仍然为进一步研究 tDCS 在双手运动技能学习和巩固中的作用奠定了基础，未来研究可通过改进实验设计和技术方法，更深入地探究大脑半球对双手运动技能的调控机制，为相关领域的发展提供更有力的理论支持。