《Frontiers in Aging Neuroscience》：Effects of transcranial direct current stimulation on gait and balance under dual-task conditions in older adults: a systematic review and meta-analysis
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目的：本系统综述与Meta分析旨在评估经颅直流电刺激（transcranial direct current stimulation, tDCS）对老年人在双任务（dual-task, DT）条件下所测步态和平衡结局的影响。方法：遵循PRISMA指南，检索四大
目的：本系统综述与Meta分析旨在评估经颅直流电刺激（transcranial direct current stimulation, tDCS）对老年人在双任务（dual-task, DT）条件下所测步态和平衡结局的影响。方法：遵循PRISMA指南，检索四大数据库至2025年10月13日。随机效应Meta分析采用Hedges' g。预先指定健康老年人为主要人群；临床人群单独分析，混合人群估计值仅视为探索性结果。多臂估计值在研究层面进行合并。交叉试验采用假设的受试者内相关性（corr）0.50，并在0.25和0.75下进行敏感性分析。偏倚风险采用RoB 2工具评估，证据确定性采用GRADE评估。结果：共纳入15项研究，涉及385名受试者，其中12项进入定量汇总。森林图展示探索性混合人群估计值：双任务步态速度未显著改善（Hedges' g = 0.071，95% CI -0.199至0.340；p = 0.607），而步态速度的双任务代价（dual-task cost, DTC）显著降低（Hedges' g = -0.362，95% CI -0.538至-0.185；p < 0.001）。摆动速度DTC、摆动面积及摆动面积DTC亦观察到探索性降低。在预先指定的健康老年人主要分析中，步态速度（Hedges' g = 0.200，95% CI 0.017至0.383；p = 0.032）及其DTC（Hedges' g = -0.368，95% CI -0.557至-0.179；p < 0.001）均支持tDCS。步态速度结果对假设的交叉相关性敏感，而步态速度DTC在不同相关性假设下均保持显著。结论：在健康老年人中，tDCS可能改善步态速度并降低其双任务代价，但步态速度的推断依赖于假设的交叉相关性，且两项估计仅基于两项研究。其他步态、变异性、活动能力和站立平衡结局的证据不确定或无法在健康人群中汇总。关于跌倒、长期获益和安全性的证据仍不充分。系统综述注册：https://www.crd.york.ac.uk/PROSPERO/view/CRD420251206965，PROSPERO唯一标识符：CRD420251206965。
1 引言
跌倒是指个体意外落到地面、地板或低于原位置的其它表面的事件。随着全球人口老龄化，老年人跌倒已成为重要公共卫生问题。日常生活中的双任务（dual-task, DT）指同时执行两项或以上任务，如行走时使用手机。基于瓶颈理论和容量共享理论，并发任务会竞争有限的加工容量和注意资源，当任务需求超过可用加工容量时，一项或两项任务的表现可能下降，即双任务干扰（dual-task interference, DTI），常用双任务代价（dual-task cost, DTC）量化。姿势控制受非线性动态系统支配，近年研究采用近似熵、李雅普诺夫指数等非线性分析方法提供额外信息。神经影像研究显示双任务表现期间前额叶皮层（prefrontal cortex, PFC）选择性招募，老年人通常表现出比年轻人更大的PFC激活，提示对补偿性执行控制的依赖增加。老龄化伴随广泛的结构和功能脑改变，包括感觉运动区和额顶叶区域的体积及皮层变化、白质变性和髓鞘减少，这些改变可能限制认知和运动资源的灵活分配。受损的双任务步态和平衡与老年人跌倒风险增加相关。
经颅直流电刺激（transcranial direct current stimulation, tDCS）是一种非侵入性神经调控技术，通过头皮电极向目标皮层区域输送弱直流电（通常1–2 mA），调节神经元膜电位从而改变皮层兴奋性和可塑性。已有研究探索左侧背外侧前额叶皮层（DLPFC）、初级运动皮层（M1）等相关网络的阳极刺激能否改善行走和站立时的运动-认知干扰。由于现有定量证据主要涉及运动结局而非同期认知任务表现，本综述评估在双任务条件下测量的步态和平衡结局，并谨慎对待更广泛的双任务表现（dual-task performance, DTP）主张。
2 方法
2.1 研究设计
本系统综述按照系统综述和Meta分析优先报告条目（PRISMA）指南报告，并在国际前瞻性系统综述注册库（PROSPERO）注册（注册号CRD420251206965）。
2.2 文献检索
基于PICOS框架制定检索策略，结合医学主题词和自由文本词，检索PubMed、Web of Science、Embase和Cochrane Library，时间从建库至2025年10月13日。
2.3 纳入和排除标准
主要人群为年龄≥60岁或平均年龄≥65岁的健康或社区居住老年人。临床人群（轻度认知障碍、帕金森病、功能受限、膝骨关节炎）可纳入系统综述，但不与健康受试者合并进行主要Meta分析。排除严重神经或肌肉骨骼残疾导致无法进行行走双任务测试的研究、非随机或缺乏假刺激对照的研究、未报告双任务步态/活动能力/平衡结局的研究等。
2.4 数据提取
两名研究者独立提取研究特征和结局数据，分歧由第三名研究者裁定。提取内容包括研究设计、人群、样本量、年龄性别、tDCS极性、电极放置、电流强度、持续时间、 session次数、双任务范式、任务优先级指令、评估时间点、步态和平衡结局、认知任务结局、不良事件和随访。预先指定干预前后测量间相关性为0.50，敏感性分析采用0.25和0.75。变化评分标准差按Cochrane手册公式计算。
2.5 质量评估
采用Cochrane RoB 2工具评估方法学质量。平行组试验评估随机化过程、偏离预期干预、缺失结局数据、结局测量和结果选择性报告；交叉试验额外考虑时期和残余效应。两名研究者独立评估，分歧通过共识或第三名研究者解决。
2.6 统计分析
Meta分析采用Hedges' g及95%置信区间。健康老年人构成主要分析人群。临床人群单独分析，混合人群合并仅作为探索性分析。优先使用变化评分。交叉试验在缺乏受试者内相关性时假设corr = 0.50，敏感性分析采用0.25和0.75。同一受试者的多个活动条件或任务变体合并为一项研究层面估计值。随机效应模型采用DerSimonian–Laird估计法，异质性通过I2和Cochran's Q量化。步态速度、步频和步幅长度正值有利于tDCS；时间、变异性、摆动和协调后DTC结局负值有利于tDCS。
2.7 报告偏倚和证据确定性
仅当结局包含至少10项研究时评估漏斗图和回归不对称检验，因所有汇总结局均未达到该阈值，故未评估发表偏倚。关键结局采用GRADE评级。
3 结果
3.1 研究选择
检索共识别4802条记录，去重后3419条进行标题和摘要筛选，126篇全文评估，最终纳入15项研究，其中12项贡献至少一项Meta分析。
3.2 质量评估结果
纳入15项随机试验，包括8项平行组和7项交叉试验。平行组中3项低偏倚风险，4项存在一定问题，1项高偏倚风险。交叉试验中2项低偏倚风险，4项存在一定问题，1项高偏倚风险。报告偏倚是两类试验最常见的方法学局限。
3.3 受试者特征
共385名老年人，年龄范围65.17至80.50岁。6项研究纳入健康老年人，3项帕金森病（I–III期），2项轻度认知障碍，2项功能受限，1项膝骨关节炎老年女性，1项伴轻度运动和认知障碍的帕金森病患者。7项研究使用蒙特利尔认知评估（MoCA），6项使用简易精神状态检查（MMSE）。
3.4 tDCS特征
所有研究均以假刺激为对照并采用阳极刺激。多数将阳极置于左侧DLPFC（F3点），少数涉及M1、小脑和后顶叶皮层。约53.3%为单次刺激，其余为多次刺激（最多36次）。约92.3%的研究采用2 mA强度，仅3项使用较低强度（0.5–1.5 mA）。大部分刺激持续20分钟，仅1项为30分钟。6项研究将tDCS与其他干预（虚拟现实行走、跑步机行走、太极、认知训练、水疗、双任务步态训练）联合实施。
3.5 结局指标
所有研究均采用双任务范式。10项研究采用行走结合认知任务，3项采用站立结合认知任务，4项采用计时起立行走（TUG）测试作为运动任务。步态速度是最常报告的结局（8项）。步态变异性指标包括步幅时间变异性（STV）和步幅长度变异性（SLV）。10项研究计算了DTC或双任务效应。
3.6 盲法有效性
13项研究为双盲，1项三盲，1项单盲。仅5项研究报告了盲法有效性并证实盲法实施成功。
3.7 tDCS副作用
5项研究未报告不良事件。报告的事件通常轻微且短暂，包括皮肤发红、刺痛、头痛、颈痛和嗜睡，无严重不良事件。
3.8 tDCS对老年人DTP的影响
15项研究中13项报告至少一项步态、活动能力、平衡或DTC结局改善，2项报告无显著运动改善。持续性证据仅限于少数研究。
3.9 Meta分析
排除3项研究后，12项进入定量汇总。主要Meta分析仅纳入健康老年人。健康人群主要分析中，步态速度（Hedges' g = 0.200，95% CI 0.017至0.383；p = 0.032）和步态速度DTC（Hedges' g = -0.368，95% CI -0.557至-0.179；p < 0.001）支持tDCS。其余主要结局（步幅时间DTC、STV、STV DTC、SLV DTC）均不显著。临床人群次要分析均不明确。
3.10 敏感性分析
健康老年人步态速度的显著性依赖于corr假设：corr = 0.25时p = 0.074，corr = 0.50时p = 0.032，corr = 0.75时p = 0.029。步态速度DTC在所有corr假设下均显著。其余结局在所有corr下均不显著。
3.11 报告偏倚
无结局达到10项研究阈值，故未进行漏斗图分析。
3.12 证据确定性
健康老年人双任务步态结局的GRADE确定性为低或极低。仅步态速度及其DTC（各基于两项研究）评为中等确定性。
4 讨论
RoB 2评估显示报告偏倚是最常见的方法学局限，可能夸大tDCS的获益。本研究首次系统定量评估tDCS对老年人DTP的影响。步态速度被视为评估老年人整体健康状态的“第六生命体征”，与跌倒风险、全因死亡率、独立生活能力和生活质量密切相关。容量共享理论认为行走和认知任务竞争有限的执行和注意资源，老年人常通过招募前额叶控制进行补偿。阳极DLPFC刺激可能增加皮层兴奋性或网络效率，减少任务监测所需的前额叶资源，或改善运动与认知目标间的分配，这与健康老年人步态速度DTC降低的机制相符。瓶颈模型提供了补充解释：中央阶段（如反应选择）一次只能处理一项任务，tDCS可能促进瓶颈前或瓶颈后的操作，但不可能消除结构性的反应选择瓶颈。刺激靶点也很关键：DLPFC刺激主要影响执行分配和注意控制；M1刺激通过增强步行自动性间接产生认知获益；小脑刺激对执行功能影响有限，但可能调节工作记忆保持、时间预测和误差性运动适应。STV缺乏明确效应提示结局特异性，而非与资源分配假说矛盾。TUG和站立平衡结局证据不足，混合人群的站立平衡发现仅为探索性。
5 局限性
多数汇总结局仅包含2至6项小样本研究。交叉试验需要假设受试者内相关性，研究层面合并时也需假设估计值间相关性。其他局限包括人群、刺激方案和双任务范式异质性，认知任务和不良事件报告不完整，随访有限，以及研究数量不足以进行可靠的发表偏倚检验。
6 结论
在健康老年人中，tDCS可能改善双任务条件下的步态速度并降低步态速度DTC。DTC结果在不同corr假设下稳定，而步态速度结果在corr = 0.25时不显著，应视为假设敏感。变异性结局证据不确定，多项结局无法在健康受试者中汇总。不应假设临床人群具有相同效应。关于实际跌倒、长期获益和安全性的证据仍不充分。未来研究应采用多中心大样本设计及个体受试者数据Meta分析，针对不同临床亚组进行独立分层验证，延长随访期并纳入跌倒等硬终点，按照CONSORT指南系统报告不良事件和综合认知结局。
