短期制动对手部灵活性和运动学习的影响及阳极tDCS的干预效应

《Journal of NeuroEngineering and Rehabilitation》：Effects of transcranial direct current stimulation during short–term immobilization on motor learning and hand dexterity in healthy adults

　　

摘要

目标

短期制动（STI）会改变皮层兴奋性并损害运动表现。然而，其对运动学习和手部灵活性的影响尚不清楚。经颅直流电刺激（tDCS）在增强运动学习和手部灵活性方面显示出潜力，但其是否能缓解制动的不良影响仍不确定。本研究旨在探讨STI对运动学习和手部灵活性的影响，并确定阳极tDCS是否能减轻STI的不利影响。

方法

60名健康成年人被随机分配到三组之一：(1) 对照组（CON），不接受STI或tDCS；(2) STI + tDCS组；(3) STI + 假tDCS组（tDCS_sham）。右手制动16小时。在STI结束前，在左侧初级运动皮层（M1）进行一次20分钟的阳极tDCS。一般运动表现可定义为执行运动任务的整体能力，包括运动输出的速度和准确性两个方面。顺序反应时任务（SRTT）用于评估运动学习和一般运动表现，普渡插销板任务（PPT）用于评估手部灵活性。PPT包括右手测试和组装测试（需要双手配合）。评估在T₀（干预前）和T₁（干预后立即）进行。

结果

STI降低了手部灵活性，但没有显著损害一般运动表现和选择性运动序列学习。关于T₁时的PPT，与CON组相比，STI + 假tDCS组的右手（p = 0.011）和组装（p = 0.034）任务得分较低。值得注意的是，结果还表明tDCS减轻了STI对手部灵活性的影响，并改善了一般运动表现和运动学习。在T₁，与STI + 假tDCS组相比，STI + tDCS组的运动学习（p = 0.014）、右手（p = 0.039）和组装（p = 0.032）任务得分显著较高。

结论

本研究证明，短期肢体制动会损害手部灵活性，但不会显著影响一般运动表现和运动学习。在制动期间应用阳极tDCS限制了表现的下降，甚至增强了运动学习。这些发现表明，tDCS可能作为一种有效的早期干预手段，在肢体制动期间保留运动功能和手部灵活性。

临床试验注册号 NCT07089056。注册于2025年7月8日。