近年来，经颅直流电刺激（tDCS）作为一种新兴的非侵入性神经调节技术，为 ADHD 的治疗提供了新的思路和方法。本文将详细介绍 tDCS 治疗 ADHD 的研究进展，包括 ADHD 的概述、神经生物学基础、tDCS 的治疗机制、治疗效果、安全性以及与其他非侵入性脑刺激技术的比较等方面。如果您也为孩子ADHD、学习问题、情绪问题等而忧虑，可以微信搜索关注金博智慧公众号咨询。

一、ADHD 概述

（一）患病率与基本特征

注意缺陷多动障碍（ADHD）是儿童和青少年精神病学中最为常见的神经行为障碍之一，其发病率在不同年龄段和性别之间存在一定差异。全球范围内，儿童和青少年的患病率约为 5% - 7.2%，而成人的患病率则为 1% - 10%。在性别方面，男孩的患病率通常高于女孩，比例约为 2 - 4:1，这可能与男孩在行为表现上的多动和冲动性更强有关。然而，成年患者的男女比例接近，约为 1:1，这可能是因为女性 ADHD 患者的症状相对不那么明显，容易被忽视，导致诊断不足。

ADHD 的核心症状主要包括注意力不集中、多动和冲动。在第五版精神障碍诊断与统计手册（DSM-5）中，这些症状被明确界定。注意力不集中表现为难以专注于任务，容易分心，对细节不敏感等；多动症状则体现为过度活跃，手脚不停地动，难以安静地坐着；冲动则表现为急于行动，缺乏思考，不能控制自己的情绪和行为。这些症状会严重影响患者的学习、社交和日常生活功能，给患者本人、家庭和社会带来诸多困扰。

（二）发展轨迹与预后

研究发现，大部分 ADHD 症状会持续到成年期。过去，人们倾向于认为成人 ADHD 是儿童 ADHD 的延续，但近年来的研究表明，成人 ADHD 和儿童 ADHD 可能有两条不同的发展道路，并非所有成人 ADHD 都是从儿童 ADHD 发展而来。儿童时期患有 ADHD 并持续至今的被称为持续性注意力缺陷多动障碍，而直到成年才出现症状的则称为迟发性多动症。

ADHD 的预后受到多种因素的影响，包括症状的严重程度、治疗干预的及时性和有效性等。如果能够早期诊断并给予适当的治疗，患者的症状可以得到有效控制，生活质量也可以得到显著提高。然而，如果症状持续存在且未得到有效治疗，可能会导致患者在学业、职业和社交方面出现严重的问题，甚至会影响到其未来的发展和生活。

二、ADHD 的神经生物学基础

（一）神经影像学发现

近年来，随着神经影像学技术的飞速发展，对 ADHD 的神经生物学基础的研究取得了显著进展。研究发现，ADHD 患者在大脑结构和功能方面存在多种异常。

1、大脑结构异常

基底节区：基底节区体积减少是 ADHD 患者常见的结构异常之一，这可能影响到大脑的运动控制和认知功能。

皮质结构：ADHD 患者的皮质厚度和表面积也存在变化。例如，额叶、扣带皮层和颞叶的表面积小于对照组，儿童梭状回和颞极皮质较同龄对照组薄。这些皮质结构的改变可能与认知功能的损害密切相关，如注意力、执行功能和语言能力等。

大脑不对称性：大脑结构的不对称性在 ADHD 患者中也较为明显。研究发现，ADHD 患者的右半球活动减少，相对占优势的左半球活动导致大脑功能障碍。这种大脑不对称性可能影响到大脑的信息处理方式和认知功能的平衡。

整体脑结构变化：ADHD 患者的整体颅内体积较对照组及其他患者小，这可能与大脑发育过程中的神经细胞迁移和分化异常有关。

2、局部脑结构改变

局部脑区连接：研究发现，ADHD 患者的一些脑区之间的功能连接存在异常，如顶内沟与外侧前额皮层、后顶叶皮层以及大脑默认模式网络之间的功能连接显著增强。这种异常的功能连接可能导致大脑信息处理的紊乱，影响到认知功能的正常发挥。

全脑网络连接：大规模大脑连接网络的分布式断开也是 ADHD 的一个重要特征。研究表明，ADHD 患者的大脑网络连接异常可能导致信息传递的障碍，影响到大脑的整体功能。

神经回路功能障碍：ADHD 患者参与行为知觉和认知过程的神经回路存在功能性脑损伤。功能磁共振成像（MRI）研究表明，在执行任务时，ADHD 患者的额叶和额纹状体灌注减少，没有持续激活在认知控制、时间和注意力任务期间的相关脑区，如右下额叶、背外侧前额叶和前扣带皮层，以及纹状体、顶叶和小脑区域。这些脑区的激活程度与 ADHD 患者的注意力缺陷和多动症状的严重程度呈负相关。

（二）神经递质相关假说

神经递质在 ADHD 的病理机制中起着重要作用。目前，许多研究表明，去甲肾上腺素、多巴胺、血清素等神经递质与 ADHD 的发病密切相关。

1、去甲肾上腺素系统

功能与作用：去甲肾上腺素系统在注意力和警觉性的调节中发挥着重要作用。ADHD 患者的去甲肾上腺素系统可能存在功能障碍，导致大脑对注意力的控制能力下降，从而出现注意力不集中的症状。

与其他神经递质的关系：去甲肾上腺素系统与多巴胺系统之间存在相互作用。研究发现，去甲肾上腺素的释放可以调节多巴胺的传递，从而影响到大脑的奖赏预测误差和学习记忆功能。因此，去甲肾上腺素系统的功能障碍可能会进一步影响到多巴胺系统的功能，导致 ADHD 患者的多动和冲动症状。

2、多巴胺系统

功能与作用：多巴胺系统与动机、奖励和学习记忆等功能密切相关。ADHD 患者的多巴胺系统可能存在功能障碍，导致多巴胺的释放和再摄取异常，从而影响到大脑的奖赏预测误差和学习记忆功能。

与疾病症状的关系：多巴胺系统功能障碍可能是 ADHD 患者出现多动和冲动症状的重要原因之一。研究发现，ADHD 患者在执行任务时，多巴胺系统的激活程度较低，导致大脑对行为的控制能力下降，从而出现多动和冲动的行为表现。

3、血清素系统

功能与作用：血清素系统在情绪调节、冲动控制和睡眠等方面发挥着重要作用。ADHD 患者的血清素系统可能存在功能障碍，导致血清素的释放和再摄取异常，从而影响到大脑的情绪调节和冲动控制功能。

与其他神经递质的相互作用：血清素系统与去甲肾上腺素系统和多巴胺系统之间存在相互作用。研究发现，血清素的释放可以调节去甲肾上腺素和多巴胺的传递，从而影响到大脑的注意力和行为控制功能。因此，血清素系统的功能障碍可能会进一步影响到 ADHD 患者的症状表现。

（三）遗传学因素

遗传学研究表明，ADHD 具有高度遗传性。全基因组关联研究发现了多个与 ADHD 相关的基因位点，这些基因位点的突变可能会影响到大脑的发育和神经递质的传递，从而导致 ADHD 的发生。

此外，遗传因素与环境因素之间也存在相互作用。研究发现，遗传因素可能会增加个体对环境因素的敏感性，从而导致 ADHD 的发病风险增加。例如，遗传因素可能会使个体更容易受到不良环境因素的影响，如家庭环境、教育环境和社会环境等，从而导致 ADHD 的发生。

三、tDCS 治疗 ADHD 的相关研究

（一）治疗机制

1、作用原理

电流调节作用：tDCS 是通过在头皮上放置电极，向皮质电极提供低强度连续直流电，从而调节神经兴奋性和活动。电流通过阳极进入人体，通过阴极离开，至少要有一个阳极电极和一个阴极电极。

膜电位影响：tDCS 不能直接触发皮层神经元的动作电位，但它可以通过引起膜电位的阈下极性依赖性增加阳极刺激或减少阴极刺激来诱导可塑性并影响自发神经活动。这种膜电位的变化可以改变神经元的兴奋性和放电模式，从而影响到大脑的神经功能。

细胞和分子机制：tDCS 的机制涉及利用依赖于局部和远端突触可塑性的细胞和分子机制，即由 GABA 和谷氨酸介导的长期增强。这种长期增强可能是 tDCS 产生长期影响的原因，通过调节神经递质的释放和突触的可塑性，改善大脑的神经功能。

2、电极效应

阳极刺激作用：在双极蒙太奇中，带正电的阳极通过神经元去极化来增加皮质兴奋性，从而改善大脑的功能。阳极 tDCS 可能通过调节多巴胺能系统、谷氨酸能系统等神经递质系统，影响大脑的认知功能和行为表现。

阴极刺激作用：带负电的阴极则通过诱导超极化来降低皮质兴奋性。虽然阴极 tDCS 通常被认为是抑制性的，但近年来的研究发现，阴极 tDCS 的作用尚未得到充分探索，其对大脑功能的影响可能比以前认为的更为复杂。例如，一些研究发现，阴极 tDCS 在某些情况下可以促进神经可塑性的发展，对大脑功能产生积极的影响。

（二）治疗效果

1、认知功能改善

注意力和专注力提升：许多研究表明，tDCS 能够有效提高 ADHD 儿童的注意力和专注力。通过对大脑皮质的刺激，tDCS 可以改善大脑的神经功能，增强神经元的兴奋性，从而提高注意力和专注力的表现。例如，一项研究发现，tDCS 对左背外侧前额皮质的刺激可改善儿童和青少年注意力不集中的症状，提高他们在注意力测试中的表现。

冲动控制改善：在冲动控制方面，tDCS 也显示出了一定的治疗效果。研究发现，用 tDCS 阳极刺激左侧 DLFC 可以调节认知控制环路，增强 DLFC 的活性，改善有效反应抑制的抑制控制，缓解成人和青少年的冲动症状。例如，一项研究发现，阳极 tDCS 刺激可以减少 ADHD 患者的冲动行为，提高他们的自我控制能力。

工作记忆改善：前额皮质的 TDCS 阳极已被多次证明可以改善 ADHD 患者的工作记忆。一项研究发现，位于左侧 DLPFC 的 tDCS 阳极导致更远的大脑区域的神经元激活和连接增加来自刺激区域，从而改善青少年多动症患者的工作记忆。这表明 tDCS 可以通过调节大脑的神经连接，改善工作记忆的表现。

（三）安全性

1、常见副作用

在 tDCS 治疗过程中，最常见的副作用是皮肤反应，如瘙痒、烧灼感、刺痛感等。这些皮肤反应通常是轻微的，在治疗结束后会逐渐消失。

2、安全性验证

目前的临床研究表明，tDCS 在治疗 ADHD 方面是安全的。虽然在治疗过程中可能会出现一些轻微的副作用，但这些副作用通常是暂时的，不会对患者的健康造成严重影响。

（四）刺激参数

1、电流强度和持续时间

电流强度：典型强度为 1 - 2mA。

持续时间：典型持续时间为 10 - 30分钟。在 ADHD 治疗中，较短的持续时间往往无法达到有效的治疗效果，因此选择合适的持续时间对于 tDCS 治疗 ADHD 至关重要。

2、电极尺寸

电极选择：成人和儿童最常用的电极尺寸不同。较小的电极可以在大脑层面产生更高的电流密度，焦点较高，因此更适合用于治疗局部脑功能障碍。

电极位置：背外侧前额叶皮层是 tDCS 治疗 ADHD 常用的目标刺激区域，因为该区域与认知功能密切相关。此外，右额下回阳极 tDCS 也可提高 ADHD 患者的反应抑制能力，也被作为治疗的靶点之一。

四、tDCS 与其他非侵入性脑刺激技术的比较

（一）rTMS

rTMS 是通过使短期强脉冲电流通过磁线圈来触发刺激，从而产生短期高强度磁场。这种磁场可以刺激或抑制线圈下方的一小块大脑区域，大多数研究都是针对运动皮层。

rTMS 需要使用专业的磁刺激设备，设备成本较高，限制了其在临床中的广泛应用。rTMS 最常见的不良反应是由于刺激颅周肌肉和周围神经而导致线圈下方短暂的头皮不适，这可能会影响患者的舒适度和治疗依从性。

（二）经颅随机噪声刺激（tRNS）

tRNS 是一种新颖的 tES 形式，其刺激通过两个电极传输，并且可以通过随机共振增强阈下信号的输出。tRNS 的刺激参数与 tDCS 有所不同，其电流强度、频率和持续时间等参数的设置更加灵活，可以根据患者的具体情况进行调整。

目前的研究表明，tRNS 已被证明可有效改善成人的认知功能，如注意力、工作记忆和执行功能等。但是，tRNS 的刺激效果会受到多种因素的影响，如患者的个体差异、刺激参数的设置等，导致刺激效果的稳定性较差。

（三）三叉神经刺激（TNS）

TNS 通过自粘式眶上电极经皮传输小电流，激发三叉神经第一（V1）或第二（V2）分支的前额支。

一些针对 ADHD 儿童和青少年的实验证明，TNS 能够改善 ADHD 的症状，如注意力不集中、多动和冲动等。但是 TNS 刺激参数的选择主要取决于设备操作人员的具体经验，刺激参数的一致性不高，会影响治疗效果的稳定性。

此外，目前对 TNS 的神经生物学效应基础知识的了解还比较有限，缺乏深入的研究，这限制了其在临床中的应用和发展。

总之，tDCS 治疗 ADHD 具有重要的意义，能够有效改善患者的症状，提高他们的生活质量。此外，tDCS 作为一种非侵入性的治疗方法，安全性高，副作用小，更容易被患者接受。未来通过不断的探索和研究，我们能更好地发挥 tDCS 的作用，为 ADHD 患者带来更多的希望。

参考资料：Huang, Ruihan , and  Y. Liu . "Research progress of tDCS in the treatment of ADHD." Journal of Neural Transmission :1-15.

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