周 鵬 魏晉文 孫 暢 綦宏志,2 明 東，2#

1(天津大學(xué)精密儀器與光電子工程學(xué)院，天津 300072)2(天津市生物醫(yī)學(xué)檢測技術(shù)與儀器重點實驗室，天津 300072)

引言

經(jīng)顱直流電刺激(transcranial direct current stimulation，tDCS)是一種非侵入式調(diào)節(jié)大腦皮層神經(jīng)元活動的技術(shù)，它所利用的直流電強度較低且恒定(0.5～2 mA)，持續(xù)時間一般為5～30 min[1-2]。2000年左右，Priori、Nitsche、Paulus等相繼發(fā)表了運用tDCS刺激大腦運動皮層的研究文章[3-4]，如今經(jīng)過十幾年的發(fā)展，tDCS作為研究熱點已被公認(rèn)為是極具潛力的神經(jīng)調(diào)控技術(shù)。與其他神經(jīng)調(diào)控技術(shù)(如經(jīng)顱磁刺激等)相比，tDCS具有成本低廉、便攜性強、易于操作以及耐受性好等特點，在神經(jīng)科學(xué)和神經(jīng)病理學(xué)等領(lǐng)域得到了廣泛的研究和應(yīng)用[5]。下面簡要介紹tDCS的生理效應(yīng)和實施方法，然后著重論述tDCS調(diào)控大腦學(xué)習(xí)和記憶、注意力、感知、情緒和決策等認(rèn)知功能的研究進展和發(fā)展趨勢。

1 tDCS的生理效應(yīng)和實施方法

早期的動物實驗研究表明，tDCS可以改變神經(jīng)元的靜息膜電位進而影響大腦的興奮性，具體地說，陽極tDCS使神經(jīng)元去極化，降低神經(jīng)元產(chǎn)生動作電位的閾值，增強大腦興奮性；反之，陰極tDCS使神經(jīng)元超極化，提高神經(jīng)元產(chǎn)生動作電位的閾值，降低大腦興奮性[6-9]。2000年，Nitsche等將tDCS施加于人腦的初級運動皮層，通過經(jīng)顱磁刺激引起的動作誘發(fā)電位(motor-evoked potential, MEP)，檢測大腦皮層的興奮性，研究發(fā)現(xiàn)陽極刺激增強大腦興奮性，陰極刺激恰好相反[4]。其后不斷有研究證明相同的效應(yīng)存在，如今這種效應(yīng)被很多研究者當(dāng)作先驗知識直接使用[10]，但是，近年來也有研究顯示，并不是所有情況下都存在這樣的效應(yīng)[11-13]。

tDCS不僅能改變刺激時大腦皮層的興奮性，而且能夠產(chǎn)生一定時長的后效應(yīng)[4,14]。有研究顯示，這種后效應(yīng)與NMDA、GABA等神經(jīng)遞質(zhì)接收器的功效受到調(diào)節(jié)進而影響LTP/LTD密切相關(guān)[14-16]。Monai等進一步研究發(fā)現(xiàn)，tDCS之所以能夠改變突觸可塑性，與tDCS作用下星形細(xì)胞鈣離子濃度發(fā)生變化有關(guān)[17]。另外，tDCS還能夠在腦網(wǎng)絡(luò)層面上改變大腦的興奮性[18-19]。

tDCS常與腦電(EEG)技術(shù)結(jié)合，且實施方法包含在線(online)和離線(offline)兩種，前者研究tDCS刺激過程中受試者的心理或生理效應(yīng)，后者則研究tDCS刺激后受試者的短期或長期后效應(yīng)[9]。tDCS的刺激參數(shù)一般包括電極位置、電極尺寸、電流強度和刺激時間等，這些參數(shù)稍有不同，刺激效果就會差別很大[9]。tDCS的電極安放位置一般根據(jù)腦電國際10～20系統(tǒng)確定，如圖1所示，常用的陽極電極位置包括初級運動皮層((a)中A所標(biāo)注的導(dǎo)聯(lián)C3處)、左背外側(cè)前額葉((c)中A所標(biāo)注的導(dǎo)聯(lián)F3處)、枕葉((d)中A所標(biāo)注的導(dǎo)聯(lián)Oz處)等，常用的陰極電極位置有右側(cè)眶上區(qū)((a)和(c)中C所標(biāo)注的位置)、中央?yún)^(qū)((d)中C所標(biāo)注的位置)、胳膊((b)中C所標(biāo)注的位置)等(引自文獻[5]，已獲ACS授權(quán)使用)。另外，目前絕大多數(shù)研究所采用的電極尺寸為25～35 cm2，電流的強度范圍為0.5～2 mA，刺激的時長一般為5～30 min[1-2]。

圖1 經(jīng)顱直流電刺激的刺激位置

2 tDCS對學(xué)習(xí)和記憶的影響

學(xué)習(xí)和記憶是非常重要的認(rèn)知功能，在認(rèn)識、適應(yīng)和改造主客觀環(huán)境等方面發(fā)揮著不可替代的作用。簡單地說，學(xué)習(xí)是獲取新信息的過程，其結(jié)果便是記憶，二者經(jīng)常被合起來一起討論。在學(xué)習(xí)和記憶方面，tDCS經(jīng)常被用于工作記憶和動作學(xué)習(xí)的研究，下面分別進行討論。

2.1 工作記憶

工作記憶包括對信息的短期存儲、實時的處理和控制，背外側(cè)前額葉(dorsolateral prefrontal cortex，DLPFC)與工作記憶關(guān)系密切[20]，因此，tDCS在應(yīng)用于工作記憶研究時，一般將DLPFC作為刺激部位。Fregni等最早研究tDCS對工作記憶的影響，受試者在完成字母N-back任務(wù)的同時，分別接受施加于左DLPFC的陽極、陰極和偽刺激，實驗結(jié)果顯示，相比起陰極刺激和偽刺激，陽極刺激(10 min，1mA)明顯地提高了任務(wù)準(zhǔn)確率，表明左DLPFC的陽極刺激有助于增強工作記憶[21]。Andrews等的研究進一步發(fā)現(xiàn)，只有在執(zhí)行工作記憶任務(wù)的同時，對DLPFC施加陽極tDCS(對照組為休息狀態(tài)施加陽極刺激、執(zhí)行任務(wù)時施加偽刺激)，才能提高后續(xù)的工作記憶任務(wù)表現(xiàn)[22]。Aron等通過元分析(meta-analysis)考察已有研究進一步發(fā)現(xiàn)，對于健康人，陽極tDCS刺激可以顯著提高工作記憶任務(wù)離線時的準(zhǔn)確率和反應(yīng)時間，對于神經(jīng)疾病患者，陽極tDCS可以顯著提高工作記憶任務(wù)在線時的準(zhǔn)確率[23]。

在有眾多研究證明tDCS對于工作記憶有增強效應(yīng)的同時，也有部分研究者聚焦于這種作用的原理。Zaehle等研究發(fā)現(xiàn)，在陽極tDCS改善工作記憶表現(xiàn)的同時，腦電theta和alpha波段的能量有所增強，陰極tDCS的情況與此相反，表明tDCS改變工作記憶表現(xiàn)與大腦神經(jīng)節(jié)律受到調(diào)制有關(guān)[24]。Carvalho等的研究表明，不同極性tDCS對工作記憶的影響與相關(guān)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的初始狀態(tài)有關(guān)[25]。

自從Fregni等率先將tDCS應(yīng)用于健康人工作記憶的研究之后，就不斷有研究將tDCS應(yīng)用于臨床上帕金森病、腦卒中、阿爾茲海默病患者工作記憶能力的改善，并且取得了一定的成果[26-28]。但是，tDCS作用于工作記憶的原理仍不明確，且無論是健康人還是病患者，現(xiàn)在還沒有相應(yīng)的最佳刺激模式。

2.2 動作學(xué)習(xí)

將經(jīng)顱直流電刺激用于動作學(xué)習(xí)的研究，最早始于2003年Nitsche等人[29]。他們發(fā)現(xiàn)，在初級運動皮層施加陽極刺激，能夠顯著提升動作學(xué)習(xí)的表現(xiàn)，這被認(rèn)為在經(jīng)顱直流電刺激影響認(rèn)知功能方面具有里程碑式的意義[5]。此后，tDCS被大量應(yīng)用于健康人的認(rèn)知增強與神經(jīng)疾病患者的運動康復(fù)中。

tDCS對于健康人的技巧學(xué)習(xí)(skill learning)、動作適應(yīng)(motor adaption)和使用依賴學(xué)習(xí)(use-dependent learning)等顯示出有效的調(diào)控作用[30]。在技巧學(xué)習(xí)方面，通常在被試執(zhí)行動作順序任務(wù)時，對初級運動皮層(簡稱為M1)施加陽極tDCS刺激，可顯著減少反應(yīng)時間，提高任務(wù)績效[31]。在動作適應(yīng)方面，施加于M1的tDCS在力場適應(yīng)(force-field adaption)中，可顯著提升關(guān)節(jié)點和肌肉的內(nèi)部協(xié)調(diào)[30]。另外，小腦在動作學(xué)習(xí)中發(fā)揮著重要作用，研究顯示，tDCS刺激小腦也可影響視場與動作適應(yīng)任務(wù)的完成績效[32]。在使用依賴學(xué)習(xí)方面，Galea等的研究發(fā)現(xiàn)，在大拇指運動重復(fù)訓(xùn)練任務(wù)中，施加于M1處的陽極tDCS可有效提升學(xué)習(xí)效果[33]。事實上，刺激的施加時機不同，效果也會出現(xiàn)差異。Cabral等發(fā)現(xiàn)，在任務(wù)前施加tDCS，可以獲得較好的刺激效果[34]。對于神經(jīng)疾病患者，特別是中風(fēng)病人，tDCS經(jīng)常被用來調(diào)控運動神經(jīng)可塑性，提高動作學(xué)習(xí)能力，達到輔助運動能力康復(fù)的效果。Kang等對17個研究(均報告有長期學(xué)習(xí)效果，如6天～24周不等)進行元分析(meta-analysis)，結(jié)果顯示對健側(cè)施加陽極tDCS，對側(cè)施加陰極tDCS，施加的時機為動作訓(xùn)練之前或者同時，可對慢性中風(fēng)患者的運動康復(fù)起到顯著的輔助作用[35]。

盡管諸多研究證明tDCS可提高動作學(xué)習(xí)能力，但值得注意的是，由于刺激模式的不同以及個體差異性等影響因素的存在，現(xiàn)有的研究也呈現(xiàn)出了諸多差異甚至互相矛盾[30]。因此，在今后的研究中，探索個體化的最佳刺激模式顯得尤為必要。另外，在tDCS刺激的同時，利用合適的腦成像技術(shù)，觀測大腦活動變化，有助于揭示tDCS調(diào)控運動學(xué)習(xí)的原理機制。

3 tDCS對注意的影響

注意是一種較為復(fù)雜的認(rèn)知功能，包含警覺網(wǎng)絡(luò)(alerting network)、導(dǎo)向網(wǎng)絡(luò)(orienting network)、執(zhí)行控制網(wǎng)絡(luò)(executive network)等多種成分[36-37]。作為一種重要的認(rèn)知功能，注意又與記憶學(xué)習(xí)等聯(lián)系緊密[38-39]，長久以來一直是認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)領(lǐng)域的研究熱點。經(jīng)顱直流電刺激經(jīng)常被施加于DLPFC和頂區(qū)等與自上而下調(diào)控(top-down modulation)相關(guān)的腦區(qū)，用來研究注意力的生理機制[37,40]。

對于注意的警覺網(wǎng)絡(luò)，Coffman等在被試進行目標(biāo)學(xué)習(xí)任務(wù)之后，通過注意網(wǎng)絡(luò)測試任務(wù)，研究tDCS對注意的影響，發(fā)現(xiàn)在被試的右前額皮層(right inferior frontal cortex)施加時長30 min、強度2.0 mA的陽極tDCS后，警覺網(wǎng)絡(luò)的功能得到明顯增強[39]。對于注意的導(dǎo)向網(wǎng)絡(luò)，Stone等在被試完成一個全局/局部復(fù)合特征任務(wù)的同時,在左后頂區(qū)(left posterior parietal cortex)施加不同極性的tDCS，研究其對全局和局部特征處理以及提示下注意轉(zhuǎn)換的影響，實驗結(jié)果顯示，該大腦區(qū)域的tDCS對全局和局部特征處理都沒有影響，但是陽極的tDCS顯著降低了受試者從局部特征處理向全局特征處理轉(zhuǎn)換的能力，而陰極的tDCS對兩種轉(zhuǎn)換能力都有所降低[41]。Lucia等比較了不同腦區(qū)(左DLPFC，左右頂區(qū))的tDCS對不同注意網(wǎng)絡(luò)的影響，發(fā)現(xiàn)施加于右頂區(qū)的陽極tDCS可顯著增強導(dǎo)向網(wǎng)絡(luò)功能[37]。

對于注意的執(zhí)行控制網(wǎng)絡(luò),Gladwin等在左DLPFC施加陽極tDCS，研究選擇注意對工作記憶的影響，被試需要對記憶目標(biāo)進行按鍵反應(yīng)，實驗結(jié)果顯示，陽極tDCS在有非目標(biāo)單詞的情況下縮短了反應(yīng)時間，表明tDCS對工作記憶的影響可能受選擇注意的影響[42]。在另外一個研究中，Anna等設(shè)計實施了工作記憶與情緒相關(guān)的注意分散物相結(jié)合的實驗，結(jié)果顯示施加于左DLPFC的陽極tDCS不能有效地減少憤怒情緒相關(guān)注意分散物的干擾，而陰極tDCS可以降低快樂情緒相關(guān)的注意分散物的干擾，表明運用tDCS改變左DLPFC的大腦活性不能夠增強自上而下的調(diào)控以及選擇注意的功效[43]。

tDCS作為一種有效的工具，被大量應(yīng)用于注意力的研究，在注意力的機制闡釋等方面取得了一定的成果。有眾多研究者宣稱，他們的研究成果有可能促進注意力缺陷等功能的康復(fù)，但是也存在一定的問題：眾多研究所使用的刺激方式存在多樣性，而且不同研究結(jié)果的差異性和關(guān)聯(lián)性還沒有被很好地揭示，這些都有待進一步研究。

4 tDCS對感知的影響

感知是大腦對含有外部環(huán)境信息感覺刺激的組織、理解和整合[44]，tDCS常被用于研究不同模式的感知，如視覺、聽覺、軀體感覺等。Antal等最先將tDCS用于視覺感知的研究，他們在被試的枕區(qū)施加陽極和陰極tDCS，在刺激前、進行中、結(jié)束以及結(jié)束后10 min分別測試被試的視覺對比敏感度，結(jié)果顯示：對比敏感度在陰極tDCS刺激中和結(jié)束時有所下降，而10 min后又回復(fù)到基線水平，表明tDCS可以短暫改變視覺對比敏感度[45]。其后，他們又相繼發(fā)現(xiàn)tDCS可以改變光幻視的閾值，改變視覺誘發(fā)電位的幅值等[28,46]。tDCS還被用來研究更為復(fù)雜的視覺感知。Boggio等發(fā)現(xiàn)，在tDCS影響下，不同性別的被試對于不同情緒的面部識別具有顯著差異[48]。Marica等在右枕葉施加陽極tDCS，結(jié)果發(fā)現(xiàn)被試對于事物感知和記憶的在線表現(xiàn)得到顯著提升[49]。

在聽覺方面，tDCS經(jīng)常被用于研究聽覺信息的處理。Zaehle等將不同極性的tDCS施加于左顳區(qū)和左顳頂區(qū)，發(fā)現(xiàn)左顳區(qū)的陽極tDCS可以增強聽覺P50的幅值，而左顳頂區(qū)的陰極tDCS可以增強聽覺N1幅值，表明tDCS可以調(diào)節(jié)聽覺皮層的活性，而且不同位置、不同極性的tDCS對聽覺誘發(fā)電位具有不同的調(diào)節(jié)作用[50]。tDCS還可以影響聽覺失匹配負(fù)波，如Impey等研究發(fā)現(xiàn)，施加于初級聽覺皮層的陽極tDCS可以增強不同音高聽覺刺激產(chǎn)生的失匹配負(fù)波[51]。值得注意的是，tDCS在臨床上對于耳鳴具有一定的抑制效果，因此也被認(rèn)為是極具潛力的聽覺障礙治療手段[52-53]。另外，tDCS也被廣泛地應(yīng)用于軀體感覺的研究，其中，刺激的部位有軀體感覺皮層、運動皮層以及小腦等，研究的感覺模式包括觸覺、溫度、壓力等[54],研究結(jié)果顯示，tDCS對觸覺分辨、軀體感覺誘發(fā)電位、溫度和壓力的感受閾值都有不同程度的影響[55-57]。

5 tDCS對情緒的影響

到目前為止，tDCS在情緒方面主要應(yīng)用于面部情緒表情的識別處理以及情緒調(diào)節(jié)等。在面部表情的識別處理方面，Boggio等的研究發(fā)現(xiàn)，對左顳區(qū)施加陽極刺激，同時用陰極刺激右顳區(qū)，女性比男性有更好的面部情緒表情識別表現(xiàn)[58]，Pena-Gomez等的研究結(jié)果顯示，陽極的tDCS降低了消極情緒素材的效價評價，另外，性格因素對tDCS的調(diào)控效果有影響[59]。Nitsche等考察了DLPFC的tDCS在施加過程中和施加后，對情緒狀態(tài)和面部情緒表情識別的影響，研究發(fā)現(xiàn)tDCS對主觀情緒狀態(tài)沒有影響，但是積極情緒表情識別在陽極的tDCS下有所改善[60]。此外，還有研究表明，將tDCS施加于小腦和眶額葉皮層等部位，也會影響面部表情的識別和處理[61-62]。在情緒調(diào)節(jié)方面，F(xiàn)eeser等研究發(fā)現(xiàn)，陽極刺激在情緒下調(diào)過程中，得到了更低的情緒喚醒度評價和更低的皮電反應(yīng)，相反，陽極刺激在情緒上調(diào)過程中得到更高的喚醒度評價以及更高的皮電反應(yīng)，表明tDCS對情緒調(diào)節(jié)過程中的認(rèn)知控制具有調(diào)節(jié)作用，這與前面提到的Pena-Gomez等得出的結(jié)論類似[59]。

tDCS也被應(yīng)用于抑郁癥患者情緒認(rèn)知功能的研究。Colleen等設(shè)置雙盲實驗，對64位抑郁癥患者的DLPFC施加2 mA、持續(xù)3周、共15次的tDCS刺激，結(jié)果顯示陽極tDCS可顯著提升情緒水平，且注意力和工作記憶也有所提升[63]。但是，也有研究顯示tDCS只對急性期抑郁癥有較好的療效，對難治性抑郁癥則療效甚微[64]，而且現(xiàn)有研究普遍存在樣本數(shù)量有限以及病情構(gòu)成復(fù)雜等問題，使得tDCS對于抑郁癥的療效仍有待驗證[64]。

到目前為止，還沒有證據(jù)顯示tDCS可以直接調(diào)節(jié)情緒或者產(chǎn)生一種情緒，一方面是因為tDCS不能直接有效地作用到情緒相關(guān)的大腦深層部位(如杏仁核)[40]，另一方面是因為情緒的產(chǎn)生受多種因素影響，現(xiàn)有的研究也顯示，tDCS對于面部情緒表情的識別就受性別、性格特點等多種因素影響[58-59]。

6 tDCS對決策的影響

tDCS應(yīng)用于決策的研究大多刺激DLPFC，F(xiàn)ecteau等將tDCS施加于左右DLPFC，研究其對博弈相關(guān)風(fēng)險選擇任務(wù)的影響。實驗結(jié)果顯示，在陽極刺激右DLPFC、陰極刺激左DLPFC的實驗組里，受試者會更多地傾向于風(fēng)險低的選擇，表明左右DLPFC在決策行為中的功能具有偏側(cè)化特征[65]。Evangelia等在包含有獎勵和威脅的決策任務(wù)中，在左右DLPFC施加1.5mA的tDCS，結(jié)果顯示右DLPFC的陽極刺激顯著減少了決策中的冒險行為[66]。Mengarelli等研究了陰極tDCS施加于左右DLPFC對于決策喜好度的變化，結(jié)果發(fā)現(xiàn)陰極tDCS施加于左DLPFC引起的決策喜好度變化更小[67]。決策作為一種較為高級的認(rèn)知功能，與其他認(rèn)知功能關(guān)系密切，因此也有研究通過tDCS考察決策與其他認(rèn)知功能的關(guān)系，如Ouellet等研究發(fā)現(xiàn)陽極tDCS施加于眶前區(qū)會產(chǎn)生更有利的決策,同時增強認(rèn)知沖動控制[68]。另外，也有研究發(fā)現(xiàn)，tDCS對于決策的影響與多種因素相關(guān)，如Pripfl等的研究顯示，tDCS對風(fēng)險決策的影響與所誘發(fā)出的情緒喚醒度有關(guān)[69]。

7 總結(jié)與展望

tDCS的研究熱潮興起于本世紀(jì)初，經(jīng)過10多年的發(fā)展，tDCS已經(jīng)被廣泛地應(yīng)用于神經(jīng)科學(xué)以及神經(jīng)病理學(xué)等領(lǐng)域——不僅應(yīng)用于健康人學(xué)習(xí)和記憶、注意、感知、情緒和決策等認(rèn)知功能的研究，還被大量地應(yīng)用于神經(jīng)疾病(如帕金森病、腦卒中、阿爾茲海默病等)患者認(rèn)知和運動能力的康復(fù)研究，并且取得了一定的成果[1,70]。但是到目前為止，tDCS的研究存在以下幾個問題：第一，tDCS的作用機制還不明確，雖然研究人員已經(jīng)運用多種腦活動成像技術(shù)，從神經(jīng)細(xì)胞、腦網(wǎng)絡(luò)等多個層面對tDCS的生理效應(yīng)進行了探索和闡釋，但是各生理效應(yīng)間的關(guān)系仍有待進一步梳理和明確。第二，在現(xiàn)有的研究中，無論是應(yīng)用于健康人還是病患者， tDCS針對特定認(rèn)知或運動功能的刺激模式差異很大，不同的刺激模式可能產(chǎn)生相同的效果；另外，受大腦初始狀態(tài)(如疲勞)以及個體差異性等因素的影響，相同的刺激模式也有可能產(chǎn)生不同的效果[8,71]，而這些影響因素還缺乏系統(tǒng)的研究，這也對進一步的臨床應(yīng)用造成了困難；在今后的研究中，發(fā)展個體化的最佳刺激模式已成為眾多研究者的共識[72]。第三，盡管tDCS已經(jīng)被有效地應(yīng)用于多個領(lǐng)域，但是過去的大部分研究所使用的tDCS技術(shù)空間聚焦性差，嚴(yán)重影響了有效刺激部位的定位和結(jié)果分析，近年來出現(xiàn)的高精度經(jīng)顱直流電刺激(HD-tDCS)能有效地解決這種問題[73]。

總之，tDCS以其在神經(jīng)科學(xué)和神經(jīng)病理學(xué)領(lǐng)域較為突出的調(diào)控效果，加之其成本低廉、便攜性強、操作簡單、耐受性好等特點，受到越來越多研究者的關(guān)注。相信在不久的將來，tDCS作為一種極為有效的神經(jīng)調(diào)控技術(shù)，在神經(jīng)科學(xué)和神經(jīng)病理學(xué)等領(lǐng)域會做出更大的貢獻。

[1] Brunoni AR, Nitsche MA, Bolognini N, et al. Clinical research with transcranial direct current stimulation (tDCS): challenges and future directions [J]. Brain Stimul, 2012, 5(3): 175-195.

[2] He Bin, Baxter B, Edelman BJ, et al. Noninvasive brain-computer interfaces based on sensorimotor rhythms [J]. Proc IEEE, 2015, 103(6): 907-925.

[3] Priori A, Berardelli A, Rona S, et al. Polarization of the human motor cortex through the scalp [J]. Neuroreport, 1998, 9(10): 2257-2260.

[4] Nitsche MA, Paulus W. Excitability changes induced in the human motor cortex by weak transcranial direct current stimulation [J]. J Physiol, 2000, 527(3): 633-639.

[5] Coffman BA, Clark VP, Parasuraman R. Battery powered thought: Enhancement of attention, learning, and memory in healthy adults using transcranial direct current stimulation [J]. Neuroimage, 2014, 85(2):895-908.

[6] Bindman LJ, Lippold OCJ, Redfearn JWT. Long-lasting changes in the level of the electrical activity of the cerebral cortex produced by polarizing currents [J]. Nature, 1962, 196(4854):584-585.

[7] Purpura DP, Urpura, Mcmurtry JG. Intracellular activities and evoked potential changes during polarization of motor cortex [J]. J Neurophysiol, 1965, 28(28): 166-185.

[8] Filmer HL, Dux PE, Mattingley JB. Applications of transcranial direct current stimulation for understanding brain function [J]. Trends Neurosci, 2014, 37(12): 742-753.

[9] Woods AJ, Antal A, Bikson M, et al. A technical guide to tDCS, and related non-invasive brain stimulation tools [J]. Clinical Neurophysiology, 2016, 127(2): 1031-1046.

[10] Horvath JC, Forte JD, Carter O. Evidence that transcranial direct current stimulation (tDCS) generates little-to-no reliable neurophysiologic effect beyond MEP amplitude modulation in healthy human subjects: A systematic review [J]. Neuropsychologia, 2015, 66:213-236.

[11] Bestmann S, Berker AO, Bonaiuto J. Understanding the behavioural consequences of noninvasive brain stimulation [J]. Trends Cogn Sci, 2015, 19(1): 13-20.

[12] Parkin BL, Ekhtiari H, Walsh VF. Non-invasive human brain stimulation in cognitive neuroscience: A primer [J]. Neuron, 2015, 87(5):932-945.

[13] Batsikadze G, Moliadze V, Paulus W, et al. Partially non-linear stimulation intensity-dependent effects of direct current stimulation on motor cortex excitability in humans [J]. J Physiol, 2013,591(7): 1987-2000.

[14] Liebetanz D, Nitsche MA, Tergau F, et al. Pharmacological approach to the mechanisms of transcranial DC-stimulation-induced after-effects of human motor cortex excitability [J]. Brain, 2002, 125(10): 2238-2247.

[15] Nitsche MA, Fricke K, Henschke U, et al. Pharmacological modulation of cortical excitability shifts induced by transcranial direct current stimulation in humans [J]. J Physiol, 2003, 553(1): 293-301.

[16] Stagg CJ, Best JG, Stephenson MC, et al. Polarity-sensitive modulation of cortical neurotransmitters by transcranial stimulation [J]. J Neurosci, 2009, 29(16): 5202-5206.

[17] Monai H, Ohkura M, Tanaka M, et al. Calcium imaging reveals glial involvement in transcranial direct current stimulation-induced plasticity in mouse brain [J]. Nature Communications, 2016, 7(11100):11100.

[18] Roche N, Lackmy A, Achache V, et al. Effects of anodal transcranial direct current stimulation over the leg motor area on lumbar spinal network excitability in healthy subjects [J]. Journal of Physiology, 2011, 589(11):2813-2826.

[19] Grefkes C, Fink GR. Reorganization of cerebral networks after stroke: new insights from neuroimaging with connectivity approaches [J]. Brain A Journal of Neurology, 2011, 134(5):1264-1276.

[20] Brunoni AR, Vanderhasselt MA. Working memory improvement with non-invasive brain stimulation of the dorsolateral prefrontal cortex: a systematic review and meta-analysis [J]. Brain & Cognition, 2014, 86(86):1-9.

[21] Fregni F, Boggio PS, Nitsche M, et al. Anodal transcranial direct current stimulation of prefrontal cortex enhances working memory [J]. Exp Brain Res, 2005, 166(1): 23-30.

[22] Andrews SC, Hoy KE, Enticott PG, et al. Improving working memory: the effect of combining cognitive activity and anodal transcranial direct current stimulation to the left dorsolateral prefrontal cortex [J]. Brain Stimul, 2011, 4(2): 84-89.

[23] Hill AT, Fitzgerald PB, Hoy KE. Effects of anodal transcranial direct current stimulation on working memory: A systematic review and meta-analysis of findings from healthy and neuropsychiatric populations [J]. Brain Stimul, 2016, 9(2): 197-208.

[24] Zaehle T, Sandmann P, Thorne JD, et al. Transcranial direct current stimulation of the prefrontal cortex modulates working memory performance: combined behavioural and electrophysiological evidence [J]. BMC Neurosci, 2011, 12(1):1-11.

[25] Carvalho S, Boggio PS, Scar F, et al. Transcranial direct current stimulation based metaplasticity protocols in working memory [J]. Brain Stimul, 2015, 8(2): 289-294.

[26] Boggio PS, Ferrucci R, Rigonatti SP, et al. Effects of transcranial direct current stimulation on working memory in patients with Parkinson′s disease [J]. J Neurol Sci, 2006, 249(1):31-38.

[27] Jo JM, Kim YH, Ko MH, et al. Enhancing the working memory of stroke patients using tDCS [J]. Am J Phys Med Rehabil, 2009, 88(5):404-409.

[28] Boggio PS, Khoury LP, Martins DC, et al. Temporal cortex direct current stimulation enhances performance on a visual recognition memory task in Alzheimer disease [J]. Journal of Neurology Neurosurgery & Psychiatry, 2009, 80(4):444-447.

[29] Nitsche MA, Schauenburg A, Lang N, et al. Facilitation of implicit motor learning by weak transcranial direct current stimulation of the primary motor cortex in the human [J]. Journal of Cognitive Neuroscience, 2003, 15(4):619-626.

[30] Ammann C, Spampinato D, Márquez-Ruiz J. Modulating motor learning through transcranial direct-current stimulation: An integrative view [J]. Frontiers in Psychology, 2016, 7:1981.

[31] Ehsani F, Bakhtiary AH, Jaberzadeh S, et al. Differential effects of primary motor cortex and cerebellar transcranial direct current stimulation on motor learning in healthy individuals: A randomized double-blind sham-controlled study [J]. Neuroscience Research, 2016, 112:10-19.

[32] Panico F, Sagliano L, Grossi D, et al. Cerebellar cathodal tDCS interferes with recalibration and spatial realignment during prism adaptation procedure in healthy subjects [J]. Brain & Cognition, 2016, 105:1-8.

[33] Galea JM, Celnik P. Brain polarization enhances the formation and retention of motor memories [J]. Journal of Neurophysiology, 2009, 102(1):294-301.

[34] Cabral ME, Baltar A, Borba R, et al. Transcranial direct current stimulation: before, during, or after motor training?[J]. Neuroreport, 2015, 26:618-622.

[35] Kang N, Summers JJ, Cauraugh JH. Transcranial direct current stimulation facilitates motor learning post-stroke: A systematic review and meta-analysis [J]. Journal of Neurology Neurosurgery & Psychiatry, 2016, 87(4):345-355.

[36] Petersen SE, Posner MI, Manuscript A. The attention system of the human brain: 20 years after [J]. Annual Review of Neuroscience, 2012, 35(35):73-89.

[37] Roy LB, Sparing R, Fink GR, et al. Modulation of attention functions by anodal tDCS on right PPC [J]. Neuropsychologia, 2015, 74:96-107.

[38] Falcone B, Coffman BA, Clark VP, et al. Transcranial direct current stimulation augments perceptual sensitivity and 24-hour retention in a complex threat detection task [J]. PLoS ONE, 2012, 7(4):e34993.

[39] Coffman BA, Trumbo MC, Clark VP. Enhancement of object detection with transcranial direct current stimulation is associated with increased attention [J]. BMC Neuroscience, 2012, 13(1):1-8.

[40] Shin YI, Foerster A, Nitsche MA. Transcranial direct current stimulation (tDCS) - Application in neuropsychology [J]. Neuropsychologia, 2015, 69(2):154-175.

[41] Stone DB, Tesche CD. Transcranial direct current stimulation modulates shifts in global/local attention [J]. Neuroreport, 2009, 20(12):1115-1119.

[42] Gladwin TE, den Uyl TE, Fregni FF, et al. Enhancement of selective attention by tDCS: interaction with interference in a Sternberg task [J]. Neuroscience Letters, 2012, 512(1):33-37.

[43] Pecchinenda A, Ferlazzo F, Lavidor M. Modulation of selective attention by polarity-specific tDCS effects [J]. Neuropsychologia, 2015, 68:1-7.

[44] Schacter DL. Adaptive constructive processes and the future of memory [J]. American Psychologist, 2012, 67(8):603-613.

[45] Antal A, Nitsche MA, Paulus W. External modulation of visual perception in humans [J]. Neuroreport, 2001, 12(16):3553-3555.

[46] Antal A, Kincses TZ, Nitsche MA, et al. Modulation of moving phosphene thresholds by transcranial direct current stimulation of V1 in human [J]. Neuropsychologia, 2003, 41(13):1802-1807.

[47] Antal A, Kincses TZ, Nitsche MA, et al. Manipulation of phosphene thresholds by transcranial direct current stimulation in man [J]. Experimental Brain Research.experimentelle Hirnforschung.expérimentation Cérébrale, 2003, 150(3):375-378.

[48] Antal A, Kincses TZ, Nitsche M A, et al. Excitability changes induced in the human primary visual cortex by transcranial direct current stimulation: direct electrophysiological evidence [J]. Investigative Ophthalmology & Visual Science, 2004, 45(2):702-707.

[49] Barbieri M, Negrini M, Nitsche MA, et al. Anodal-tDCS over the human right occipital cortex enhances the perception and memory of both faces and objects [J]. Neuropsychologia, 2015, 81:238-244.

[50] Zaehle T, Beretta M, J?ncke L, et al. Excitability changes induced in the human auditory cortex by transcranial direct current stimulation: direct electrophysiological evidence [J]. Experimental Brain Research, 2011, 215(2):135-140.

[51] Impey D, Knott V. Effect of transcranial direct current stimulation (tDCS) on MMN-indexed auditory discrimination: a pilot study [J]. Journal of Neural Transmission, 2015, 122(8):1175-1185.

[52] Fregni F, Marcondes R, Boggio PS, et al. Transient tinnitus suppression induced by repetitive transcranial magnetic stimulation and transcranial direct current stimulation [J]. European Journal of Neurology, 2006, 13(9):996-1001.

[53] Vanneste S, Walsh V, Heyning P V D, et al. Comparing immediate transient tinnitus suppression using tACS and tDCS: A placebo-controlled study [J]. Experimental Brain Research, 2013, 226(1):25-31.

[54] Costa TL, Lapenta OM, Boggio PS, et al. Transcranial direct current stimulation as a tool in the study of sensory-perceptual processing [J]. Attention Perception & Psychophysics, 2015, 77(6):1813-1840.

[55] Rogalewski A, Breitenstein C, Nitsche MA, et al. Transcranial direct current stimulation disrupts tactile perception [J]. European Journal of Neuroscience, 2004, 20(1):313-316.

[56] Matsunaga K, Nitsche MA, Tsuji S, et al. Effect of transcranial DC sensorimotor cortex stimulation on somatosensory evoked potentials in humans [J]. Clinical Neurophysiology, 2004, 115(2):456-460.

[57] Bachmann CG, Muschinsky S, Nitsche MA, et al. Transcranial direct current stimulation of the motor cortex induces distinct changes in thermal and mechanical sensory percepts [J]. Clinical Neurophysiology, 2010, 121(12):2083-2089.

[58] Boggio PS, Rocha RR, Da SM, et al. Differential modulatory effects of transcranial direct current stimulation on a facial expression go-no-go task in males and females [J]. Neuroscience Letters, 2008, 447(2-3):101-105.

[60] Nitsche MA, Koschack J, Pohlers H, et al. Effects of frontal transcranial direct current stimulation on emotional state and processing in healthy humans [J]. Frontiers in Psychiatry, 2012, 3(58):58.

[61] Ferrucci R, Giannicola G, Rosa M, et al. Cerebellum and processing of negative facial emotions: cerebellar transcranial DC stimulation specifically enhances the emotional recognition of facial anger and sadness [J]. Cogn Emot, 2012, 26(5):786-799.

[62] Willis ML, Murphy JM, Ridley NJ, et al. Anodal tDCS targeting the right orbitofrontal cortex enhances facial expression recognition [J]. Social Cognitive & Affective Neuroscience, 2015, 10(12):1677-1683.

[63] Loo CK, Alonzo A, Martin D, et al. Transcranial direct current stimulation for depression: 3-week, randomised, sham-controlled trial [J]. British Journal of Psychiatry the Journal of Mental Science, 2012, 200(1):52-59.

[64] Palm U, Hasan A, Strube W, et al. tDCS for the treatment of depression: a comprehensive review [J]. Eur Arch Psychiatry Clin Neurosci, 2016, 266(8):681-694.

[65] Fecteau S, Knoch D, Fregni F, et al. Diminishing risk-taking behavior by modulating activity in the prefrontal cortex: A direct current stimulation study [J]. Journal of Neuroscience, 2007, 27(46):12500-12505.

[66] Chrysikou EG, Gorey C, Aupperle RL. Anodal transcranial direct current stimulation over right dorsolateral prefrontal cortex alters decision making during approach-avoidance conflict [J]. Social Cognitive & Affective Neuroscience, 2016, 12(3):468-475.

[67] Mengarelli F, Spoglianti S, Avenanti A, et al. Cathodal tDCS over the left prefrontal cortex diminishes choice-induced preference change [J]. Cerebral Cortex, 2015, 25(5):1219-1227.

[68] Ouellet J, Mcgirr A, Van d EF, et al. Enhancing decision-making and cognitive impulse control with transcranial direct current stimulation (tDCS) applied over the orbitofrontal cortex (OFC): A randomized and sham-controlled exploratory study [J]. Journal of Psychiatric Research, 2015, 69:27-34.

[69] Pripfl J, Neumann R, K?hler U, et al. Effects of transcranial direct current stimulation on risky decision making are mediated by ‘hot’ and ‘cold’ decisions, personality, and hemisphere [J]. European Journal of Neuroscience, 2013, 38(12):3778-3785.

[70] Fl?el A. tDCS-enhanced motor and cognitive function in neurological diseases [J]. Neuroimage, 2014, 85(2):934-947.

[71] Horvath JC, Carter O, Forte JD. Transcranial direct current stimulation: five important issues we aren't discussing (but probably should be) [J]. Frontiers in Systems Neuroscience, 2014, 8:2.

[72] Giordano J, Bikson M, Kappenman ES, et al. Mechanisms and effects of transcranial direct current stimulation [J]. Dose Response, 2017, 15(1):1559325816685467.

[73] To WT, Hart J, Ridder DD, et al. Considering the influence of stimulation parameters on the effect of conventional and high-definition transcranial direct current stimulation [J]. Expert Rev Med Devices, 2016, 13(4):391-404.