 利维坦按：经颅直流电刺激——中文名字比较拗口，不过，在几分钟内，用过的人就感受到了像是麻醉剂一般的强烈作用效果。但是为何要用它、好用还是不灵……这个我说了不算。tDCS的工作原理如下：带正电电极下的神经元受刺激后，对正常输入信号会产生更频繁的回应，而戴负电电极的情况下则正好相反。如果你大脑的某个区域想要被激活，可以将负电电极放在颅骨比较厚的部位，比如眼球以上的部位，以减轻电极对神经元的影响。 但话说回来，tDCS应用的时间不长，对它的负面作用（正如文中提及到的）评估也还在进行，所以它的全部效用现在看来还不是特别清楚——即便它很可能被用于治疗中风后的脑损伤。 原文/http://www./news/technology-quarterly/21645509-diy-bundle-electronics-or-ready-made-device-it-possible-stimulate “就像10点钟该喝咖啡，”一位爱好者着迷地说，“我每个礼拜用几回，问题就自发解决了。晚上不再浪费几个小时上些琐碎的网站，每周末我的公寓也干干净净。”效率奇高，倒不是用了什么新的功能饮料或试验性灵药，只是花了不到10美刀在家里装了个电子设备。每次这位物理学家感到得多来点干劲了，就把电极放在自己脑袋上给大脑送股强电流。 电流通常放送10到20分钟，比电休克治疗中用来诱导惊厥休克的电量少几百倍。这种经颅方向电流刺激（tDCS）的机器网上可以随便买到，配件在爱好者开的商店里有售。套件设备满足了不会焊接手艺的爱好者，现在一些企业涌现出来，给大众提供设计包装精巧的大脑遥控器。
不是所有tDCS使用者都想把生活变得更有效率。有些希望提高学习或打游戏时的注意力，有些希望提高记忆力，加速学习或进入精神冥想，更多人则是为了治疗忧郁症，慢性疼痛，运动、感觉障碍或神经失调等。效果看起来虽然难以确信，科学依据还是有点的。说来话长，早在一世纪，罗马医生斯克瑞博尼·拉戈斯，就针对头痛提出了电鳐休克疗法，在19世纪研究电流的先驱们，如路易吉·伽瓦尼和亚历山德罗·伏特，都进行过生物电流实验。然而，直到二十世纪六十年代，第一项严格意义的电流大脑刺激研究才出现。 路易吉·伽瓦尼在1780年发现死青蛙的腿部肌肉接触电火花时会颤动，从而发现神经元和肌肉会产生电力。他是第一批涉足生物电领域研究的人物之一，这一领域在今天仍然在研究神经系统的电信号和电模式。 引导电流 tDCS背后的逻辑在于，一股弱直流电可以改变大脑内的神经膜电位。据说电流流向不同，脑回路神经元可以更容易或更困难地激发神经冲动。把电极正确地安在头上并选对电流，念想上来，你就可以强化或抑制各种冲动。有研究人员报道，tDCS能缓解疼痛，减轻抑郁，治疗自闭症和帕金森氏症，抑制嗜酒嗑药，修复中风损伤，加速脑外伤恢复，更不用说提高记忆力、推理力以及口齿流利程度了。一些效果似乎可以惊人地维持几天甚至几个月。科学家们对tDCS越认真，似乎发现也越多，这项技术的科研文章发表速度也开始越来越快。 克里斯托弗·佐布里斯特 难怪侵入大脑的DIY客们随后也想进来凑把热闹。譬如克里斯托弗·佐布里斯特，36岁，越南企业家，患有无法治愈的遗产性视神经疾病，一出生就被登记为盲人，几乎看不见东西。他读到有一种与众不同的经颅刺激（使用交流电流）治疗法曾帮助一些德国青光眼患者重获部分视力，也不管提到的病症和治疗方式是否适用于他本人，佐布里斯特还是决定结合平板电脑上的一款视觉训练应用尝试tDCS。很快，他就注意到自己远距视力和色彩对比度改善了：“六个月后，我能比之前看到两到三倍远的迎面车流，这在穿过忙碌的街道时很有用。” tDCS网络社区里到处是类似的故事。越来越多人声称认知得到强化，工作或娱乐时都赢得了优势。用户们殷切地追随最新的科学文章，试着在家里炮制研究结果，讨论不同电流、波形和波形片段（头骨上电极的排列方式）的优点。 幸福和健康可能永远不止一块9伏电池 很少听到反对声，虽然时不时有流言说，使用tDCS后会出现头痛、恶心、意识混乱或失眠，而暂时性视觉特效和轻度皮肤灼伤也很常见。目前未见癫痫、严重受伤和死亡的报道。不过，这并不意味着没有风险。英属哥伦比亚大学国家神经伦理学中心联合发起人皮特·莱纳说，DIY用户可能没有正确放置电极，从而刺激了大脑的错误部位，或者颠倒了电流极性，反而隐形损害了他们旨在提高的部分。没有人确切知道tDCS与化学兴奋剂——换言之软性毒品譬如大麻，或已有病症如癫痫之间有什么交互作用。甚至一些基础性的特质，如左撇子都可以改变大脑的功能结构。如果tDCS的益处能维持几个星期，或许副作用也一样。许多神经学家尤其担心，tDCS可能会影响儿童和青年长期的神经发育。 上述问题部分可以通过制造某种tDCS设备来解决：使超过推介电流或错误佩戴电极变得十分困难，甚至不可能。类似产品已经出现。一家名叫Transcranial的伦敦公司研发了一款设备Foc.us V2，号称由一个价值199美刀的袖珍遥控器和一个价值99美刀的耳机配对，有助于提高打视频游戏时的注意力和反应速度。戴上耳机，电极自动置于左右太阳穴上，持续时间和最大电流都被设定了上限。使用第二个耳机更能带来不同的波形片段，旨在提升运动表现，增强动力。 Transcranial的伦敦公司研发了一款设备Foc.us V2，号称由一个价值199美刀的袖珍遥控器和一个价值99美刀的耳机配对，有助于提高打视频游戏时的注意力和反应速度。 事实上，这些花里胡哨的产品无法保证就一定比那些用零花钱买来一块9伏电池，一些电极，电线及其他配件并在家里组装的脑部刺激仪更安全。和用来做医学实验、临床研究的tDCS仪器不同，消费者版本的安全有效性可能还没有得到任何官方机构测评。只要制造者坚持认为这些设备只是健康成年人用来提高认知能力或助兴休闲活动，并无诊断治疗目的，如此“健康”设备就同时钻了欧洲医疗器械指令和美国食品和药物管理局（FDA）的空隙。 一些专家对此感到不安。近日，牛津大学科学与伦理研究所撰文指出，消费者版本tDCS产品在器械性质和功能上与需要许可证的医用神经刺激设备相同，为什么对那些很可能由医疗健康专家负责操作的设备进行管控，却放任没经验的用户随意获取使用另一些设备？这种说法得到了纳菲尔德生物伦理学理事会的认同，后者于2013年主张，无论其市场销售目标是谁，欧洲委员会应考虑将所有这些设备纳入医疗器械管控。
科学与伦理研究所提出一种分级管理系统，但在tDCS设备的消费者选择问题上犯了错误，要求给用户提供全面客观的风险与益处信息同时，却希望把供应大脑遥控器给儿童立为非法。去年，FDA批准了用于缓解头痛的经皮电神经刺激（TENS）设备，因其被评为具有低至中度风险。TENS设备使用与tDCS不同的波形，作用于颅神经而不是大脑本身，但也依赖于一块相似的调控器和头戴式电极。允许新的TENS产品投入生产前，FDA目前希望见证该设备元件不会导致受伤，调控器能可靠正确地输出电流，没有变热或器械性危害，同时临床数据能够证明该设备作为头痛治疗仪器的安全有效。近期针对健康设备的FDA指南草案暗示了tDCS仪器可能最终会被纳入类似管控。 转战地下 英属哥伦比亚大学的莱纳博士对所谓现今任何制造商都能提供关于tDCS设备安全有效的信息提出质疑。即使他们可以提供，搜集这些信息的成本可能只会使消费者设备愈加昂贵。“当你可以用少于20美刀自己做一个tDCS设备时，我们强烈建议取缔繁重的管控，这只会逼这项技术见不得光。” 提供大脑刺激有效性的证据很困难。虽然刺激能起到点作用，具体什么作用还有待研究。tDCS炒作持续升温，一些神经学家已经开始怀疑这项技术真的像它看起来那么“万灵”么？ 2013年，牛津大学实验心理学系的蕾莎·埃奎拉尼奥和罗伊·科恩·卡多斯做了个实验，将志愿者分成三组，要求他们学习一种虚构的数学符号系统。头两组成员在数字理解与学习相关部位的不同区域接受了经颅方向电流刺激，而一块不会起作用的“假”设备被用于第三对照组。一个星期后，测试三组成员掌握新符号系统的程度，以及是否能在实践中运用。第一组比对照组学得更好，但知识应用能力不及，第二组则正相反。结果显示，大脑其实相当能自我平衡：通过刺激，某认知领域性能得到提高，另一领域能力则自然地减弱。 罗伊·科恩·卡多斯（左） 还有一种可能性是，tDCS个体反应的差异性会盖过任何一般性的影响效果。罗伊·科恩·卡多斯博士在去年发表的研究中设立了两种人群：一种人遇到数学问题感到焦虑，而另一种人对数字测验驾轻就熟。对他们的大脑皮质前额叶进行tDCS，紧张型人群缩短了回答简单算数问题的时间，并降低了压力水平，同样的，自信型人群却加长了反应时间，压力没有减轻。“如果你从不同的人群中得到完全相反的结果，说明那些入侵大脑的DIY客们以及卖大脑刺激来提升游戏或其他能力的公司都搞错方向了”，科恩·卡多斯博士说道，“我们需要理解不同人群的大脑分别是如何运作的。”
哈佛医学院神经调节实验室主任菲利佩·弗利格尼认为，tDCS已经显示能够加速学习新技能。但他同样认为，个体差异很重要，注意到年轻人有时候并不像年长受试验者那样得到提升，人们在学习的后期甚至可能经历有害的影响。“你知道越多科学，你对tDCS的真实作用就越会感到困惑。” 哈佛医学院神经调节实验室主任菲利佩·弗利格尼：“你知道越多科学，你对tDCS的真实作用就越会感到困惑。”” 科研文章泛滥的一大好处是可以用来统合分析，文章得以被统计并梳理出新发现。去年，澳大利亚墨尔本大学的神经学家加里德·豪佤发表了一篇元分析论文，测量了tDCS下的30个生理数据，包括神经反应、氧气水平以及大脑内的电活动。令人惊讶的是，他发现tDCS只对肌肉受刺激后的电反应起到确实可靠的影响，而这种影响力在过去14年的研究中被认为一直在减弱。豪佤相信这说明了一直以来对该影响的测量就不准确，而随着技术变得成熟，这种误差最终会消失。 豪佤随后对健康成年人展开了认知与行为影响的元分析，结果同样有问题。和往常一样，他仅收录最可靠的内容：那些带有假处理对照组并能被其他研究人员所复制的研究。该分析舍弃了200份声称发现tDCS对解决问题，学习，心算，工作记忆和运动任务等逾100种活动具有改善效果的文章。经过他的分析，tDCS被认为对这100多种活动都没有显著的影响效果。
豪佤认为，如果tDCS没有改变大脑的生理机能以及运作方式，那么有证据表明其实它没起什么作用。“事实上，只要来点‘错误’的经颅方向电流刺激，我真的能让你一屁股就坐到地上”，来自纽约城市大学生物医学工程的马龙·比克森教授反驳说，tDCS最大的困难就在于如何优化技术，比如优化电流剂量。 豪佤注意到，许多文章在测估了tDCS带来的20种甚至更多的影响结果同时，脑刺激显示对其中一两种效果的影响力比较微弱。“但在文章的标题和摘要中，他们只讨论这些效果，”他说道，“tDCS无效的结果有无数个，但没人提起，而且技术上来说，按照研究者的思路操作不应该失效。” 另一个问题可能是取样有限，有时候样本数只够10或15人。豪佤认为未来研究的样本至少应该在150例。他的分析也必然可能存在失误：他的文章基于一次性的单只试验，而很多科学家认为，tDCS效果随着反复施加刺激而得到强化。然而，进行有效元分析所需的多阶段设计论文非常之少。科恩·卡多斯博士指出，个体差异使这项技术看起来似乎没有起作用，实际上它对不同的人会起到真实但相反的效果。豪佤则坚持认为，他的分析并没有排斥这种可能性。 批评者们可能会感到奇怪，tDCS貌似最能够缓解某些症状，比如抑郁症，为什么豪佤要省略这些测验结论呢？他承认，tDCS可能有益，但“如果某疗法在健康人群中无法证明有任何效果，非要说的话，那就很难去争辩为什么它对临床病人就一定起作用。” 可不是所有的神经科学家都想着维持现状。“他发现传统操作方法下的tDCS不起作用，我倒不觉得奇怪，”语出亚利桑那州立大学教授詹米·泰勒，他还是一家硅谷创业公司的联合创始人，这家名为Thync的公司最近推出了一款通过智能手机遥控的tDCS设备，试图复制一些基本的tDCS研究成果，却发现做不到。泰勒博士现在认识到tDCS可能根本就没有直接作用于大脑，反而类似以TENS技术克服头痛一样的原理在调节头骨内颅神经。他设计的这款Thync设备体型袖珍，通过可拆卸的预设电极刺激神经，达到放松或精力充沛的状态。 来一针咖啡因 泰勒博士最近发表了一篇论文，有82人和一个对照。结果显示Thync设备通过改变皮肤导电性（一种在伪科学性质的测谎仪中使用的度量），压力酶和心率变化，可以减轻心理生理压力。他把Thync的“改良tDCS”项目比作喝掉三分之一杯咖啡或酒，而认知过程，如工作记忆，却并没有因此受到影响。不过，Thync的刺激仪目前不对公众开放，公司欢迎来信索取生产的试用品。
这款Thync设备附有两片条状电极，一片用于右太阳穴，一片右耳耳后，同时用户可以通过智能手机应用软件调控电流强度，但无法改变运行时的持续时间。一开始，电极附近的皮肤会发痒，但几乎难以察觉，逐渐地，明显感到头皮发麻。在20分钟的刺激中，信号强度依照预设路线此起彼伏，令人有时感到发痒，最强劲的时候，前额肌肉会惊人地抽搐。可惜，整个过程虽然并不总是不太好受，增强活力或注意力的效果却一点也不明显。泰勒博士承认，或许四个人中就有一位无法通过此设备得到任何即时的帮助。 即使对那些发现自己很难抗拒Thync魅力的人来说，这种产品仍然面对着巨大的挑战。一碗浓茶或一杯上等勃艮第葡萄酒作为认知强化剂的历史由来已久，既是美味享受，又能快速获得，还得到社会认可，绝不像这令人难堪的小玩意一样，花上半个小时把自己眉毛耸高，也让旁人侧目。 不论tDCS装置是否真的实用有效，如此新颖，廉价，诱人的小发明实在无法令人舍弃。那些因为药物或宗教原因不能使用咖啡因或酒精的人群热衷于Thync这样的消费者保健设备，况且，总有些健康超人为了学习工作想给认知再多充点电。更重要的是，在传统治疗失效或无力承受时，tDCS展现了能够缓减病症的诱人吸引力。正如墨尔本大学豪佤先生所说，“如果有百分之十的人能感受到巨大的疗效，即使那是安慰剂，我们有谁会对它们说不呢？” 只要足够安全，似乎没有理由去阻止人们尝试tDCS。可以放松对相关设备的管理，同时着力于其安全性而不是有效性。神经学家则鼓励未来的研究能够更加严谨。幸福与健康充其量当然不仅仅是一块9伏电池，不过从侵入大脑这件事看起来，似乎至少在这儿发生吧。
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