# tDCS

tDCS 由近似恒定电流定义。它首先改变膜电位偏置和网络状态的概率条件，而不是直接触发一次神经放电；“阳极兴奋、阴极抑制”不能脱离细胞方向、回路、剂量和脑状态使用。

> 阅读规则：以下观察来自本地全文卡；历史节点、机制解释、睡眠结果和产品结论仍需按各自证据层级判断。

## 现代 tDCS 起点：先证明 MEP 可调，而不是先证明机制

E006 在 2000 年用两块 `35 cm2` 盐水海绵电极，把一块放在左侧手部运动皮层、另一块放在对侧眶上。定制电池恒流器输出 `0.2-1.0 mA`，持续 4 秒或 1-5 分钟；TMS 诱发的手部 MEP 在运动皮层电极为阳极时增大、阴极时减小。`1 mA x 5 min` 后最初的变化约为阳极 `+40%`、阴极 `-30%`，数分钟内衰减；至少 `1 mA x 3 min` 或 `0.6 mA x 5 min` 才出现该实验定义的后效应。

这篇奠基论文直接证明的是“特定双电极回路能改变运动系统兴奋性读数”。它没有测量脑内场，也没有证明电流只作用于运动皮层。实际电流在两块头皮电极之间同时经过头皮、颅骨、脑脊液和脑组织；论文没有给出各路径比例。多数参与者在 `>0.4 mA` 时感到瘙痒，开关时还可能看到闪光；作者认为皮层是最可能的作用部位，但承认不能完全排除脊髓兴奋性贡献。

因此历史上常见的“阳极兴奋、阴极抑制”和“局灶无创皮层刺激”应被标为从该运动范式出发的早期模型，而不是跨脑区、跨状态、跨任务的定律。后来的脑内场、外周神经和 sham 研究正是在修正这三个过早概括。

E007 给这条路线补上了历史安全边界。它在 2016 年汇总的常规 tDCS 范围是 `0.1-4 mA`、4 秒至 40 分钟、最多 `7.2 C`，超过 33,200 次会话中没有报告符合其定义、且可归因于 tDCS 的 serious adverse effect。这个终点很窄：瘙痒、刺痛、可逆红斑、短暂疼痛或认知/情绪变化被归入耐受性，而不计作 serious injury。因此不能把结果简写成“tDCS 没有副作用”。

这些数值也不是推荐上限。论文明确说它不是安全指南；`4 mA/40 min/7.2 C` 只是历史纳入范围。两块电极的位置、面积、接触和个体解剖共同决定组织剂量，单独用总电荷或 pad 平均电流密度会丢失峰值与路径。模型中皮肤峰值电流密度是脑内的 10-400 倍，接触不良可先造成皮肤损伤；常规 2 mA M1-眶上模型脑内约 `0.35 V/m`，与大鼠组织损伤关联的模型值 `23-61 V/m` 有数量级差距，但动物-人体换算含未发表数据和不确定假设。

最重要的范围边界是：E007 定义的是 sustained DC tDCS，主动排除了反转极性的 tACS、脉冲/方波、整流正弦，也没有验证 TI、CES 产品或无监督家用设备。每条新波形、montage、设备和人群都要重新建立风险证据。

E021 把“电流实际经过哪里”落实为实验规范。真正的 dose 不是额头上写的 target 名称，而是所有电极的位置、形状、面积、接触介质、每通道电流和时长，加上个体头部解剖。所谓 return/reference 电极不是不工作的零点；电流必须从完整回路经过头皮、颅骨、CSF、脑与其他外周组织。指南援引的模型还显示电极移动约 1 cm 就可能明显改变预测分布，盐水过量会扩大未知接触面积，干燥或过紧则改变阻抗与局部风险。

这也解释几类波形为什么不能只按名字并列。tDCS 是持续 DC，但“anode/cathode”不能简化成一个兴奋、一个无效；tACS 每半周期交换阳/阴极，所有电极区域都参与周期场；tRNS 使用约 `0.1-640 Hz` 的随机双相频谱，时间叠加、离子通道与 stochastic resonance 仍是并列假说；HD-tES 通过小型多电极重塑相对空间分布，但不自动获得只募集一个皮层靶点的选择性。

因此本 Wiki 以后回答每种电刺激时，固定按六问展开：`设备如何控流 -> 所有电极在哪里/如何接触 -> 电流和场经过哪些组织 -> 可能募集哪些中枢/外周结构 -> 在什么状态和时机刺激 -> 用什么独立信号证明目标参与`。

E030 把空间 dose 与刺激时机放进同一个听觉实验。37 人在两次会话听 2 Hz FM 声并检测短暂静音，同时接受双侧四电极、`2 Hz`、每通道 `1 mA peak-to-peak` tACS。标准 montage 固定为 FC5-TP7/P7 与 FC6-TP8/P8；个体 montage 用 fMRI 听觉 ROI 和 SimNIBS 选择电极，优化目标场最终只有 `0.04-0.09 V/m`。标准 montage 场更强，个体 montage 更集中，说明“强度”和“聚焦”不是同一指标。

行为上，声音本身的最佳相位没有被 tACS 改写；但在每个人、每次会话内部估计并重新对齐最佳 audio-tACS lag 后，节律性行为调制呈 `tACS(+) > sham > tACS(-)`。这支持电-声相对时序会改变行为，却没有直接记录刺激中的听觉皮层 entrainment，也没有感觉匹配 active control。更关键的是，效应强度跨会话相关 `r=-0.162`，最佳 lag 的 circular correlation 也不显著；第一次会话的“最佳相位”不能直接拿去第二次使用。

个体化 montage 也没有产生总体行为优势。探索性场模型提示 normal field 只有在场更聚焦、峰值更接近功能 ROI 时才与更大效应相关；强而偏离靶点的场可能相反。因此个体化要分成两件事：MRI/FEM 可改善空间假说，但时间相位仍可能随状态漂移，必须在线重新估计。

### tDCS 当前争论应拆成四层

| 层级 | 本地证据能说什么 | 仍不能推出什么 |
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| 设备输出 | 恒流器可在特定双电极或多电极回路交付近似 DC | 设备面板 mA 等于每个组织位置的剂量 |
| 组织与入口 | 人体测量和模型支持弱而广的脑内场，同时皮肤/眼周路径暴露更强 | 电流只作用于目标电极下方皮层 |
| 生理响应 | 特定 M1 回路、剂量和状态下可改变 TMS-MEP 或刺激后 EEG | “阳极兴奋、阴极抑制”跨脑区、个体和任务成立 |
| 睡眠/临床 | 部分协议出现慢波、连接或主观睡眠信号，也存在记忆与临床阴性结果 | 一个极性、一个 mA 或一次体感可预测睡眠获益 |

因此 tDCS 的现代研究对象不是“阳极还是阴极”一个变量，而是 `完整回路 x 个体场方向 x 接触剂量 x 脑状态 x 终点层级`。对额头织物产品，还必须把接触不均、三叉/眼周共刺激和 sham 可辨识性加入同一实验，而不是先选择一个“文献常用电流”。

## 本地证据入口

| ID | 年份 | 题名 | 研究作用 | 睡眠关联 | 全文 |
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| [E006](/evidence/papers/E006) | 2000 | Excitability changes induced in the human motor cortex by weak transcranial direct current stimulation | modern human tDCS excitability foundation | technology\_context | [PDF](https://raw.githubusercontent.com/labspc/neuromodulation-map/main/US-pdf/01-electrical-transcranial/tdcs/tjp0527-0633.pdf) |
| [E007](/evidence/papers/E007) | 2016 | Safety of Transcranial Direct Current Stimulation: Evidence Based Update 2016 | tDCS safety evidence update | technology\_context | [PDF](https://raw.githubusercontent.com/labspc/neuromodulation-map/main/US-pdf/01-electrical-transcranial/tdcs/Safety%20of%20Transcranial%20Direct%20Current%20Stimulation-%20Evidence%20Based%20Update%202016.pdf) |
| [E010](/evidence/papers/E010) | 2015 | Oscillating Square Wave tDCS Delivered During Slow Wave Sleep Does Not Improve Declarative Memory More Than Sham | sleep tDCS failed replication | direct | [PDF](https://raw.githubusercontent.com/labspc/neuromodulation-map/main/US-pdf/01-electrical-transcranial/tdcs/nihms664944.pdf) |
| [E012](/evidence/papers/E012) | 2021 | Bi-Temporal Anodal tDCS during Slow-Wave Sleep Boosts Slow-Wave Density but Not Memory Consolidation | slow-wave physiology positive, memory null | direct | [PDF](https://raw.githubusercontent.com/labspc/neuromodulation-map/main/US-pdf/01-electrical-transcranial/tdcs/brainsci-11-00410.pdf) |
| [E021](/evidence/papers/E021) | 2016 | A technical guide to tDCS, and related non-invasive brain stimulation tools | tDCS technical and reproducibility guide | technology\_context | [PDF](https://raw.githubusercontent.com/labspc/neuromodulation-map/main/US-pdf/01-electrical-transcranial/tdcs/A%20technical%20guide%20to%20tDCS%2C%20and%20related%20non-invasive%20brain%20stimulation%20tools.pdf) |
| [E022](/evidence/papers/E022) | 2016 | Spatiotemporal structure of intracranial electric fields induced by transcranial electric stimulation in humans and nonhuman primates | human and primate intracranial field measurement | technology\_context | [PDF](https://raw.githubusercontent.com/labspc/neuromodulation-map/main/US-pdf/01-electrical-transcranial/field-dose-methods/srep31236.pdf) |
| [E023](/evidence/papers/E023) | 2017 | Measurements and models of electric fields in the in vivo human brain during transcranial electric stimulation | human intracranial field measurement and model validation | technology\_context | [PDF](https://raw.githubusercontent.com/labspc/neuromodulation-map/main/US-pdf/01-electrical-transcranial/field-dose-methods/elife-18834.pdf) |
| [E029](/evidence/papers/E029) | 2012 | Rethinking clinical trials of transcranial direct current stimulation: participant and assessor blinding is inadequate at intensities of 2mA | 2 mA sham and blinding failure | technology\_context | [PDF](https://raw.githubusercontent.com/labspc/neuromodulation-map/main/US-pdf/01-electrical-transcranial/tdcs/pone.0047514.pdf) |
| [TRNS-06](/evidence/papers/TRNS-06) | 2026 | Low intensity transcranial electric stimulation: Safety, ethical, legal regulatory and application guidelines (2017-2025: An update) | cross-waveform low-intensity tES safety and application baseline | indirect | [PDF](https://raw.githubusercontent.com/labspc/neuromodulation-map/main/US-pdf/01-electrical-transcranial/standards-safety/TRNS-06_Antal_2026_tES_safety_guideline.pdf) |

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