经颅直流电刺激（transcranial direct current stimulation，tDCS）是近年来新兴的无创神经调控手段之一，其借助两个头皮电极输出恒定的低强度直流电至特定的皮质区域。tDCS的研究最早可追溯至20世纪60年代，起初主要应用在神经行为紊乱性疾病，近年来研究者们不断探索其在各种神经疾患中的应用效果。

有假说认为其主要作用机制涉及皮质兴奋度、神经递质的调节等。在1964年，有团队发现直流电（direct current，DC）可以以极性依赖的方式调节老鼠颅内神经元自发的活动。在20世纪60年代和70年代，在动物和人类中应用DC进行了几项研究，提示DC抑制在抑郁症中的一些功效，然而，研究结果的不确定性导致了此项研究的停滞。21世纪初重新开始了对大脑电刺激的研究，并发现了tDCS可以通过阳极和阴极调节运动皮质的兴奋性，tDCS的阳极电流可以促进神经元，从而对皮质产生兴奋作用，而阴极电流可引起细胞膜电位超除极，从而产生抑制作用。除了调节皮质兴奋性外，tDCS可以通过调节突触递质的功效影响长时程增强/长时程抑制，从而产生延迟效应。tDCS刺激的兴奋和抑制作用并不是绝对的，在特定参数下（2mA，20min）的阴极刺激可以导致长时程增强作用。随着电刺激研究的不断深入，tDCS也在儿童的各类神经疾患中进行了许多探索。本文回顾了tDCS在儿童神经及精神疾病的治疗应用，并讨论未来tDCS在儿童中的应用及治疗。

注意缺陷多动障碍（attention defict hyperactivity disorder，ADHD）是一种在儿童期表现出多动、冲动或注意缺陷症状的疾病。这些症状可影响认知、学业、行为、情绪和社交功能。ADHD的治疗可能涉及行为、心理干预、药物治疗或教育干预等。研究发现ADHD的主要症状与额纹状体回路和前额皮质异常有关，其皮质存在兴奋性异常，而tDCS在治疗ADHD时，一般将阳极置于背外侧前额叶皮质（dorsolateral prefrontal cortex，DLPFC），阴极放置在与对侧眶上，可以通过正极、负极的电流引起神经元的除极、超除极，从而调节皮质功能。学者们发现经颅振荡直流电刺激可以增强ADHD患儿双侧额区的慢振荡功率，改善其记忆功能。该研究后续又发现慢振荡经颅直流电刺可以改善ADHD患儿的行为抑制性，在另外一项研究中，研究者对20例ADHD青少年患者进行了单盲对照研究，研究分为3组刺激，一 组为阳极置于左侧DLPFC，阴极放置于对侧眶上；一组为阴极放置左侧DLPFC，阳极放置与对侧眶上；另一组为假刺激组。电流强度为1.5mA，每疗程15min每组刺激间隔至少为72h。研究结果证实阴极刺激增加了Go/No-go联想测验任务（Go/No-go association task，GNAT）当中No-Go任务的抑制准确性，并使Go阶段反应的准确性得到了提高。研究结果发现患儿的选择性注意力有所改善，抑制性控制任务中的错误也较前减少。上述的研究表明tDCS可能改善ADHD患儿的执行能力和抑制性行为。有实验进行了另一项大型研究，包括21例患有ADHD青少年患者及21例健康青少年作为对照组。参与者们分三种情形（阳极置于右侧额下回，阴极置于左侧乳突；阳极置于左侧乳突，阴极置于右侧额下回；假刺激）接受单疗程的治疗（电流强度1mA，20min），并接受改良版Flanker测试评估。结果显示，与对照组相比，右侧额下回接受阳极刺激组的患儿的显示出较少的错误，并减少了反应时间变异性。此外，有研究者也发现利用tDCS调节前额点活动可以增强工作记忆能力并改善ADHD的症状，也有研究表明左侧DLPFC阳极刺激改善了工作记忆能力。

从现有的研究来看，大多数都探索最佳的刺激部位，刺激电极一般放置在DLPFC区域，刺激强度在1-2mA 左右，其刺激多为单疗程15-20min的治疗。但刺激的组合方式和阴极阳极的选择仍未统一，需要进一步的探索。

孤独症谱系障碍（autism spectrum disorder，ASD）是一种具有广泛异质性的神经发育障碍性疾病，表现社交交流与社交互动缺陷及行为、兴趣和活动模式的刻板重复。目前ASD的治疗着重于针对核心症状釆取行为干预和教育干预，目前缺乏有效的药物干预。研究者发现其发病机制与谷氨酸（glutamic acid，Glu）Glu及*γ-氨基丁酸（*γ-aminobutyric acid, GABA）能活性均密切相关，tDCS可以影响GABA等神经递质的传递，进而引起神经元的重塑，因此为ASD的治疗提供了理论基础。

在一项tDCS治疗对语言功能的改善的研究中，阳极置于左侧DLPFC，阴极位于右上眶区域，电流强度为2mA，刺激时间30min。并在治疗前后利用双语失语测试分别对词汇和语法能力进行评估。结果显示语法和词汇分数均得到改善。在另一项研究中，研究者将阳极置于左侧DLPFC，电流强度为1mA，刺激时间20min，每周5次。结果提示治疗后儿童孤独症评定量表（childhoodautism rating scale，CARS）评分改善 7.9%，孤独症治疗评估表(autism treatment evaluation checklist，ATEC）评分改善14%，社交行为、感觉和认知方面及健康和行为问题症状均较前减少。在同组后续的研究中， 研究人员通过脑电图监测tDCS治疗前后峰值a频率的水平进而评估和孤独症关系。研究发现阳极刺激组的患儿脑电图a波峰值频率（peak alpha frequency, PAF）较基线水平显著增加，并且社会和健康和行为问题评分的减少（26%）与刺激后PAF的增加相关。他们推断tDCS可能通过增加PAF来改善ASD的相关症状。实验者评估了tDCS对ASD患儿的多动和不顺从性问题的研究，经过治疗后患儿孤独症儿童行为量表评分显著降低，其中多动和不顺从性、社交回避和烦躁分量表中均较前好转。

从目前的研究来看，经过治疗后患儿的临床症状较前有所缓解，耐受良好。然而现在针对ASD的研究仍较为稀少，并且只有3项研究是随机双盲对照研究，并且其中2项来自同一个团队，因此临床证据稀少并且被评估的样本量较为有限，建议进行进一步的研究。

在儿童癫痫中使用tDCS的基本原理是主要应用阴极刺激促使皮质神经细胞超除极，抑制局部痫样放电，从而达到减少临床癫痫发作的目的。有研究应用tDCS对于难治性慢波睡眠期持续棘慢波进行治疗（电流强度1.0mA，刺激时间20min）试验结果提示，试验组在睡眠期的痫样放电较假刺激组并没有减少，但棘波出现的部位更为局限，这可能提示tDCS对痫样放电可能有抑制作用。也有研究利用tDCS对难治性癫痫的疗效进行了探索，这项随机对照研究提示在tDCS治疗后48h监测EEG提示实验组较对照组的癫痫样放电显著减少。所有接受治疗的患儿耐受性良好，没有出现严重的副作用（刺激强度1mA，刺激时间20min，单疗程，阴极置于癫痫放电位置）。有报道1例11岁癫痫女孩病例，阴性电极置于痫样放电区域（右颞、顶叶），刺激强度2mA，刺激时间20min，总疗程2w，经过治疗后患儿的发作频率和痫样放电较前明显减少。在最近的一项研究中，应用tDCS治疗药物难治性癫痫性痉挛发作， 研究纳入了7例患者，其中6例为儿童（2~15岁），研究共持续2w，电流强度1~2mA，刺激时间为2x20min。在第一个20min，阴性电极置于右顶部，参考电极置于左眼眶部。在第二个20min，阴性电极置于左顶部，参考电极置于右眼眶部。后续的随访发现发作频率较前明显减少。对于药物难治性的痉挛发作癫痫患儿，双侧顶区的tDCS治疗可能减少发作频率。随后，又有实验开展了应用tDCS治疗难治性局灶性癫痫的随机双盲三臂研究。研究共纳入82例患者，并分为三组：第一组为假刺激组；第二组为真刺激组，治疗日进行20min的电刺激；第三组为真刺激组，治疗日进行2组20min的电刺激，其中两组间隔20min。阴性电极置于痫样放电区域，电流强度为2mA，刺激时间为2w，并进行8w的随访。其中70例患者完成了研究。研究结果表明，相较于假刺激组， 两个真刺激组的癫痫的发作频率均显著减少，治疗效果可以持续4w第三组的患者在第9~10w随访中，发作频率较第二组减了64.98~66.32%。这提示2x20min的刺激方案优于每日20min的刺激方案。

从目前的研究来看，刺激部位一般都为癫痫放电的峰值点，并且釆用阴极刺激。刺激的强度为1~2mA，单次治疗时间多为20min。患儿经过治疗后发作均较前有不同程度的改善，并且耐受性良好。根据现有的证据，tDCS可以有效地控制癫痫发作和减少异常癫痫样异常放电，然而由于其刺激的靶点局限于皮质，故对于大脑深部位置的病灶疗效欠佳。而在治疗的应用上，不同的试验的强度、时间和疗程仍需要更多的探索来定义最佳的刺激方案。

脑性瘫痪是一组以运动和姿势障碍为特点的永久性、非进展性、异质性临床综合征。这些综合征由发育中的脑出现异常引起（原因有多种），严重程度各不相同。脑性瘫痪患儿需要合作性方案治疗，以使患儿的社交和情感发展、教育、活动力和独立日常生活能力达到最大化。因此，近期tDCS作为脑瘫联合治疗的一部分越来越被研究者所重视。

研究报道30例（4~6岁）神经心理发育迟滞的儿童患者，他们在左半球的额叶和顶叶区域利用tDCS治疗15~20min（电流强度0.03-0.08mA），结果提示损伤更为严重的儿童表现出更好的改善程度。另有研究应用步态训练和tDCS对24例5-12岁脑瘫儿童进行了随机双盲对照研究，实验组接受步态训练和初级运动皮质阳极刺激（刺激强度1mA，刺激时间20min）对照组接受步态训练和假刺激，总疗程2w。实验结果提示实验组在前后摆动（睁眼和闭眼），中侧摆动（闭眼）和小儿平衡量表均优于对照组。步态训练结合初级运动皮质的阳极刺激，可改善脑瘫患儿的静态平衡和功能表现。类似研究应用步态训练联合tDCS治疗1例3岁的脑性瘫痪患者，在应用步态训练和tDCS治疗后（刺激强度1mA，刺激时间20 min，阳极置于C3/C4，阴极置于眶上对侧，每侧半球均给予10次刺激），实验观察到患儿的步长、步态、 姿态摆动均有所改善。为了进一步研究联合应用tDCS对脑性瘫痪患者的疗效，有研究进行了一系列的RCT研究，包括虚拟现实联合tDCS、步态训练联合tDCS等，研究结果显示利用tDCS进行联合治疗可以更好的改善患者的运动能力。类似的研究也支持这一结论。总之，现有的证据表明tDCS在联合理疗可以改善患儿运动功能。然而，研究设计是异质的，随访期很短，需要更长的治疗和观察方案。

目前利用tDCS治疗脑瘫的研究较少，其治疗方法多为联合物理治疗以达到改善病情的目的，现有的成果对患者的运动功能有改善作用，且耐受性良好，因此tDCS作为辅助治疗或联合治疗的应用值得进一步探索。

参考文献

陈润泽,王玉平,戚小红.tDCS治疗儿童神经和精神疾患进展[J].脑与神经疾病杂志,2022,30(09):592-595+572.