Neuromodulation:额叶经颅直流电刺激结合步行康复提高运动能力和执行功能的初步临床试验

额叶脑网络对行走和执行功能都很重要。前额叶皮层是执行功能网络的一个重要组成部分，在复杂的行走任务中也会被激活。老年人执行功能受损与步行功能缺陷和跌倒风险密切相关。因此，与年龄相关的额叶网络退化可能是导致行走和执行功能下降的共同机制。有必要针对这一重要的大脑区域进行治疗干预。提高步行康复效果的一种可能途径是经颅直流电刺激（tDCS）。tDCS是一种无创性神经调节技术，通过头皮上的电极传递相对微弱的电流。电流不会引起动作电位的释放，主要的作用机制是神经元膜电位的阈下调节。这改变了神经兴奋性，无论是积极或消极的，取决于电极的位置和刺激参数。TDC被认为是特别有效的。

目前的初步研究证明经颅直流电刺激（tDCS）研究的可行性，安全性，通过神经可塑性的额叶脑网络以提高老年人步行和执行功能。初步证据表明，tDCS联合复杂步行康复治疗后，与假tDCS和/或仅包括步行的康复对照干预相比。老年人在复杂步行任务和执行功能任务方面的表现有所提高。

方案设计

参与者参加一个为期6周，18个疗程的步行康复干预，由一个有物理治疗师领导。每周三次治疗，至少有一次治疗是在非连续的一天。参与者被分配到三个组中的一个：1）结合杂步行康复功能的tDCS，2）结合复杂步行康复功能的假tDCS，3）结合经典步行康复功能的假tDCS。每次步行康复疗程包括30天 。步行是在室内椭圆形的步行道上进行的大约40分钟 。典型的步行干预包括标准的步行运动。复杂的步行干预包含了一些旨在带有运动认知的任务，其中包括已被证明能招募前额叶皮层的任务。这些任务包括跨过障碍物，在障碍物周围导航，改变速度。在步行康复期间，使用tDCS仪器刺激。在每次干预过程中，用计步器测量总步数，作为运动量的一般测量。此外，还进行了问卷调查，以评估运动和/或tDCS的感官“副作用”，以评估干预的安全性和耐受性。步行和执行功能的评估是在三个时间点进行的：基线（两个月内） 开始干预前7周）、干预后（完成干预后1周内）和随访（3周）。

行走时的前额叶活动

90%的参与者成功完成了干预方案。刺痛感或烧灼感的tDCS副作用较低（平均评分低于2/10）。根据组内效应大小（d ≥ 0.50）进行一次或多次评估。根据组间效应的大小，假tDCS组/典型组的步行收益最大。在执行功能方面，根据中到大的组间效应大小（d=0.52–1.11），tDCS组/复杂组表现出最大的收益。功能性近红外光谱（fNIRS）的研究结果表明，行走时前额叶皮层的活动有所改善。总的来说，tDCS是安全的，耐受性良好。

总之，18个疗程的tDCS结合复杂的步行康复在老年人中是可行的，安全的，并具有良好的耐受性。18个疗程的tDCS结合复杂的步行康复在老年人中是可行的，安全的，并具有良好的耐受性。

Clark, D.J., Chatterjee, S.A., Skinner, J.W., Lysne, P.E., Sumonthee, C., Wu, S.S., Cohen, R.A., Rose, D.K. and Woods, A.J. (2021), Combining Frontal Transcranial Direct Current Stimulation With Walking Rehabilitation to Enhance Mobility and Executive Function: A Pilot Clinical Trial. Neuromodulation: Technology at the Neural Interface