近年來，經顱直流電刺激（tDCS）作為一種新興的非侵入性神經調節技術，為 ADHD 的治療提供了新的思路和方法。本文將詳細介紹 tDCS 治療 ADHD 的研究進展，包括 ADHD 的概述、神經生物學基礎、tDCS 的治療機制、治療效果、安全性以及與其他非侵入性腦刺激技術的比較等方面。如果您也為孩子ADHD、學習問題、情緒問題等而憂慮，可以微信搜索關注金博智慧公眾號咨詢。

一、ADHD 概述

（一）患病率與基本特征

注意缺陷多動障礙（ADHD）是兒童和青少年精神病學中最為常見的神經行為障礙之一，其發病率在不同年齡段和性別之間存在一定差異。全球范圍內，兒童和青少年的患病率約為 5% - 7.2%，而成人的患病率則為 1% - 10%。在性別方面，男孩的患病率通常高于女孩，比例約為 2 - 4:1，這可能與男孩在行為表現上的多動和沖動性更強有關。然而，成年患者的男女比例接近，約為 1:1，這可能是因為女性 ADHD 患者的癥狀相對不那么明顯，容易被忽視，導致診斷不足。

ADHD 的核心癥狀主要包括注意力不集中、多動和沖動。在第五版精神障礙診斷與統計手冊（DSM-5）中，這些癥狀被明確界定。注意力不集中表現為難以專注于任務，容易分心，對細節不敏感等；多動癥狀則體現為過度活躍，手腳不停地動，難以安靜地坐著；沖動則表現為急于行動，缺乏思考，不能控制自己的情緒和行為。這些癥狀會嚴重影響患者的學習、社交和日常生活功能，給患者本人、家庭和社會帶來諸多困擾。

（二）發展軌跡與預后

研究發現，大部分 ADHD 癥狀會持續到成年期。過去，人們傾向于認為成人 ADHD 是兒童 ADHD 的延續，但近年來的研究表明，成人 ADHD 和兒童 ADHD 可能有兩條不同的發展道路，并非所有成人 ADHD 都是從兒童 ADHD 發展而來。兒童時期患有 ADHD 并持續至今的被稱為持續性注意力缺陷多動障礙，而直到成年才出現癥狀的則稱為遲發性多動癥。

ADHD 的預后受到多種因素的影響，包括癥狀的嚴重程度、治療干預的及時性和有效性等。如果能夠早期診斷并給予適當的治療，患者的癥狀可以得到有效控制，生活質量也可以得到顯著提高。然而，如果癥狀持續存在且未得到有效治療，可能會導致患者在學業、職業和社交方面出現嚴重的問題，甚至會影響到其未來的發展和生活。

二、ADHD 的神經生物學基礎

（一）神經影像學發現

近年來，隨著神經影像學技術的飛速發展，對 ADHD 的神經生物學基礎的研究取得了顯著進展。研究發現，ADHD 患者在大腦結構和功能方面存在多種異常。

1、大腦結構異常

基底節區：基底節區體積減少是 ADHD 患者常見的結構異常之一，這可能影響到大腦的運動控制和認知功能。

皮質結構：ADHD 患者的皮質厚度和表面積也存在變化。例如，額葉、扣帶皮層和顳葉的表面積小于對照組，兒童梭狀回和顳極皮質較同齡對照組薄。這些皮質結構的改變可能與認知功能的損害密切相關，如注意力、執行功能和語言能力等。

大腦不對稱性：大腦結構的不對稱性在 ADHD 患者中也較為明顯。研究發現，ADHD 患者的右半球活動減少，相對占優勢的左半球活動導致大腦功能障礙。這種大腦不對稱性可能影響到大腦的信息處理方式和認知功能的平衡。

整體腦結構變化：ADHD 患者的整體顱內體積較對照組及其他患者小，這可能與大腦發育過程中的神經細胞遷移和分化異常有關。

2、局部腦結構改變

局部腦區連接：研究發現，ADHD 患者的一些腦區之間的功能連接存在異常，如頂內溝與外側前額皮層、后頂葉皮層以及大腦默認模式網絡之間的功能連接顯著增強。這種異常的功能連接可能導致大腦信息處理的紊亂，影響到認知功能的正常發揮。

全腦網絡連接：大規模大腦連接網絡的分布式斷開也是 ADHD 的一個重要特征。研究表明，ADHD 患者的大腦網絡連接異常可能導致信息傳遞的障礙，影響到大腦的整體功能。

神經回路功能障礙：ADHD 患者參與行為知覺和認知過程的神經回路存在功能性腦損傷。功能磁共振成像（MRI）研究表明，在執行任務時，ADHD 患者的額葉和額紋狀體灌注減少，沒有持續激活在認知控制、時間和注意力任務期間的相關腦區，如右下額葉、背外側前額葉和前扣帶皮層，以及紋狀體、頂葉和小腦區域。這些腦區的激活程度與 ADHD 患者的注意力缺陷和多動癥狀的嚴重程度呈負相關。

（二）神經遞質相關假說

神經遞質在 ADHD 的病理機制中起著重要作用。目前，許多研究表明，去甲腎上腺素、多巴胺、血清素等神經遞質與 ADHD 的發病密切相關。

1、去甲腎上腺素系統

功能與作用：去甲腎上腺素系統在注意力和警覺性的調節中發揮著重要作用。ADHD 患者的去甲腎上腺素系統可能存在功能障礙，導致大腦對注意力的控制能力下降，從而出現注意力不集中的癥狀。

與其他神經遞質的關系：去甲腎上腺素系統與多巴胺系統之間存在相互作用。研究發現，去甲腎上腺素的釋放可以調節多巴胺的傳遞，從而影響到大腦的獎賞預測誤差和學習記憶功能。因此，去甲腎上腺素系統的功能障礙可能會進一步影響到多巴胺系統的功能，導致 ADHD 患者的多動和沖動癥狀。

2、多巴胺系統

功能與作用：多巴胺系統與動機、獎勵和學習記憶等功能密切相關。ADHD 患者的多巴胺系統可能存在功能障礙，導致多巴胺的釋放和再攝取異常，從而影響到大腦的獎賞預測誤差和學習記憶功能。

與疾病癥狀的關系：多巴胺系統功能障礙可能是 ADHD 患者出現多動和沖動癥狀的重要原因之一。研究發現，ADHD 患者在執行任務時，多巴胺系統的激活程度較低，導致大腦對行為的控制能力下降，從而出現多動和沖動的行為表現。

3、血清素系統

功能與作用：血清素系統在情緒調節、沖動控制和睡眠等方面發揮著重要作用。ADHD 患者的血清素系統可能存在功能障礙，導致血清素的釋放和再攝取異常，從而影響到大腦的情緒調節和沖動控制功能。

與其他神經遞質的相互作用：血清素系統與去甲腎上腺素系統和多巴胺系統之間存在相互作用。研究發現，血清素的釋放可以調節去甲腎上腺素和多巴胺的傳遞，從而影響到大腦的注意力和行為控制功能。因此，血清素系統的功能障礙可能會進一步影響到 ADHD 患者的癥狀表現。

（三）遺傳學因素

遺傳學研究表明，ADHD 具有高度遺傳性。全基因組關聯研究發現了多個與 ADHD 相關的基因位點，這些基因位點的突變可能會影響到大腦的發育和神經遞質的傳遞，從而導致 ADHD 的發生。

此外，遺傳因素與環境因素之間也存在相互作用。研究發現，遺傳因素可能會增加個體對環境因素的敏感性，從而導致 ADHD 的發病風險增加。例如，遺傳因素可能會使個體更容易受到不良環境因素的影響，如家庭環境、教育環境和社會環境等，從而導致 ADHD 的發生。

三、tDCS 治療 ADHD 的相關研究

（一）治療機制

1、作用原理

電流調節作用：tDCS 是通過在頭皮上放置電極，向皮質電極提供低強度連續直流電，從而調節神經興奮性和活動。電流通過陽極進入人體，通過陰極離開，至少要有一個陽極電極和一個陰極電極。

膜電位影響：tDCS 不能直接觸發皮層神經元的動作電位，但它可以通過引起膜電位的閾下極性依賴性增加陽極刺激或減少陰極刺激來誘導可塑性并影響自發神經活動。這種膜電位的變化可以改變神經元的興奮性和放電模式，從而影響到大腦的神經功能。

細胞和分子機制：tDCS 的機制涉及利用依賴于局部和遠端突觸可塑性的細胞和分子機制，即由 GABA 和谷氨酸介導的長期增強。這種長期增強可能是 tDCS 產生長期影響的原因，通過調節神經遞質的釋放和突觸的可塑性，改善大腦的神經功能。

2、電極效應

陽極刺激作用：在雙極蒙太奇中，帶正電的陽極通過神經元去極化來增加皮質興奮性，從而改善大腦的功能。陽極 tDCS 可能通過調節多巴胺能系統、谷氨酸能系統等神經遞質系統，影響大腦的認知功能和行為表現。

陰極刺激作用：帶負電的陰極則通過誘導超極化來降低皮質興奮性。雖然陰極 tDCS 通常被認為是抑制性的，但近年來的研究發現，陰極 tDCS 的作用尚未得到充分探索，其對大腦功能的影響可能比以前認為的更為復雜。例如，一些研究發現，陰極 tDCS 在某些情況下可以促進神經可塑性的發展，對大腦功能產生積極的影響。

（二）治療效果

1、認知功能改善

注意力和專注力提升：許多研究表明，tDCS 能夠有效提高 ADHD 兒童的注意力和專注力。通過對大腦皮質的刺激，tDCS 可以改善大腦的神經功能，增強神經元的興奮性，從而提高注意力和專注力的表現。例如，一項研究發現，tDCS 對左背外側前額皮質的刺激可改善兒童和青少年注意力不集中的癥狀，提高他們在注意力測試中的表現。

沖動控制改善：在沖動控制方面，tDCS 也顯示出了一定的治療效果。研究發現，用 tDCS 陽極刺激左側 DLFC 可以調節認知控制環路，增強 DLFC 的活性，改善有效反應抑制的抑制控制，緩解成人和青少年的沖動癥狀。例如，一項研究發現，陽極 tDCS 刺激可以減少 ADHD 患者的沖動行為，提高他們的自我控制能力。

工作記憶改善：前額皮質的 TDCS 陽極已被多次證明可以改善 ADHD 患者的工作記憶。一項研究發現，位于左側 DLPFC 的 tDCS 陽極導致更遠的大腦區域的神經元激活和連接增加來自刺激區域，從而改善青少年多動癥患者的工作記憶。這表明 tDCS 可以通過調節大腦的神經連接，改善工作記憶的表現。

（三）安全性

1、常見副作用

在 tDCS 治療過程中，最常見的副作用是皮膚反應，如瘙癢、燒灼感、刺痛感等。這些皮膚反應通常是輕微的，在治療結束后會逐漸消失。

2、安全性驗證

目前的臨床研究表明，tDCS 在治療 ADHD 方面是安全的。雖然在治療過程中可能會出現一些輕微的副作用，但這些副作用通常是暫時的，不會對患者的健康造成嚴重影響。

（四）刺激參數

1、電流強度和持續時間

電流強度：典型強度為 1 - 2mA。

持續時間：典型持續時間為 10 - 30分鐘。在 ADHD 治療中，較短的持續時間往往無法達到有效的治療效果，因此選擇合適的持續時間對于 tDCS 治療 ADHD 至關重要。

2、電極尺寸

電極選擇：成人和兒童最常用的電極尺寸不同。較小的電極可以在大腦層面產生更高的電流密度，焦點較高，因此更適合用于治療局部腦功能障礙。

電極位置：背外側前額葉皮層是 tDCS 治療 ADHD 常用的目標刺激區域，因為該區域與認知功能密切相關。此外，右額下回陽極 tDCS 也可提高 ADHD 患者的反應抑制能力，也被作為治療的靶點之一。

四、tDCS 與其他非侵入性腦刺激技術的比較

（一）rTMS

rTMS 是通過使短期強脈沖電流通過磁線圈來觸發刺激，從而產生短期高強度磁場。這種磁場可以刺激或抑制線圈下方的一小塊大腦區域，大多數研究都是針對運動皮層。

rTMS 需要使用專業的磁刺激設備，設備成本較高，限制了其在臨床中的廣泛應用。rTMS 最常見的不良反應是由于刺激顱周肌肉和周圍神經而導致線圈下方短暫的頭皮不適，這可能會影響患者的舒適度和治療依從性。

（二）經顱隨機噪聲刺激（tRNS）

tRNS 是一種新穎的 tES 形式，其刺激通過兩個電極傳輸，并且可以通過隨機共振增強閾下信號的輸出。tRNS 的刺激參數與 tDCS 有所不同，其電流強度、頻率和持續時間等參數的設置更加靈活，可以根據患者的具體情況進行調整。

目前的研究表明，tRNS 已被證明可有效改善成人的認知功能，如注意力、工作記憶和執行功能等。但是，tRNS 的刺激效果會受到多種因素的影響，如患者的個體差異、刺激參數的設置等，導致刺激效果的穩定性較差。

（三）三叉神經刺激（TNS）

TNS 通過自粘式眶上電極經皮傳輸小電流，激發三叉神經第一（V1）或第二（V2）分支的前額支。

一些針對 ADHD 兒童和青少年的實驗證明，TNS 能夠改善 ADHD 的癥狀，如注意力不集中、多動和沖動等。但是 TNS 刺激參數的選擇主要取決于設備操作人員的具體經驗，刺激參數的一致性不高，會影響治療效果的穩定性。

此外，目前對 TNS 的神經生物學效應基礎知識的了解還比較有限，缺乏深入的研究，這限制了其在臨床中的應用和發展。

總之，tDCS 治療 ADHD 具有重要的意義，能夠有效改善患者的癥狀，提高他們的生活質量。此外，tDCS 作為一種非侵入性的治療方法，安全性高，副作用小，更容易被患者接受。未來通過不斷的探索和研究，我們能更好地發揮 tDCS 的作用，為 ADHD 患者帶來更多的希望。

參考資料：Huang, Ruihan , and Y. Liu . "Research progress of tDCS in the treatment of ADHD." Journal of Neural Transmission :1-15.