tDCS对大脑有损伤吗(经颅直流电刺激安全性分析)

经颅直流电刺激(transcranial direct current stimulatioin,tDCS)属于非侵入性脑刺激(non‑invasive brain stimulation, NIBS)技术。顾名思义,非侵入性脑刺激就是利用电流、磁场等非侵入性技术,调节大脑相关功能区的兴奋性,达到治疗目的的技术。

tDCS技术是利用恒定、低强度直流电(1~2mA)调节大脑皮层神经元活动的技术。

tDCS(经颅直流电刺激)安全性分析及应用展望

tDCS技术作用原理

不同于其他作用于大脑、神经的传统电刺激技术,tDCS技术不会导致神经元细胞自发放电,也不会产生离散效应(如肌肉抽搐)。与TMS技术不同,tDCS技术影响的只是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,因此不会引发癫痫。

安全性方面,根据美国国立卫生研究院(National Institutes of Health,NIH)的研究,认为在使用合适的电极和导电膏条件下,电流密度在25.46A/m²,持续时间<20分钟,均为安全范围。根据这个标准,目前各种tDCS设备,电流强度在0.5~2mA,单次使用时间一般在15~20分钟。

根据仿真实验结果,以1mA电流强度为例,研究发现,其电流密度的最大值仅为0.13A/m²,仅是NIH给出的安全标准的1/200;另外通过加权成像(WI)和弥散加权成像(DWI),观察受试者在公认的安全模式下,进行30分钟和1小时刺激后,大脑是否有病变,结果发现,并没有出现组织水肿、血脑屏障失衡、脑组织结构改变等现象。

因此,可以认为tDCS是一种比较安全的经颅刺激方式。另外,临床实验发现,从低电流开始,缓慢增加到预设电流强度,在停止刺激时也需要缓慢减小电流后去掉电极,可以有效的避免偶尔出现的轻微刺痛。

目前已有多款tDCS设备通过了美国FDA认证。需要说明的是,由于美国FDA的标准随时间不断调整,同时认证审核流程周期比较长,一般要3~5年,造成很多tDCS设备的生成厂商虽然完成了FDA的注册流程,但是认证流程没有走完,有时查询不到,但不能因此否认tDCS设备的疗效。

tDCS(经颅直流电刺激)安全性分析及应用展望

FDA证书

举个例子,2020年美国FDA把与tDCS原理相似,主要用于治疗焦虑症、失眠症的(经颅微电流刺激)CES设备,从III类降级为II类;CES设备的著名生产商Mind Alive Inc.除了CES设备外,也生产tDCS设备和微电流电疗(MET)设备等,并且在多个国家和地区销售。

再如,虽然美国FDA批准了经颅磁刺激(TMS)技术用于抑郁症的治疗,但是在临床实验和实际应用中,曾出现引发癫痫的不良反应,且各种研究结果并不一致,并具有一定的惊厥风险,另外成本问题也不可忽视。而tDCS不仅成本低于TMS,且不会升高惊厥的风险。

总之,tDCS设备具有无痛、无创、操作简便、安全可靠等优点。可应用于学习能力、记忆力、语言能力、听力、视觉、感觉及功能联系等多方面认知能力的提升训练。

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