经腹经皮脊髓阳极直流电刺激对经验/非经验跳跃者单次干预后跳跃高度无改善作用研究

《Frontiers in Physiology》：No improvement in maximum jumping height in experienced and less experienced jumpers following a single session of transabdominal, transcutaneous spinal anodal direct current stimulation

本研究通过随机双盲对照实验发现，单次15分钟经腹经皮脊髓直流电刺激（tsDCS）未能显著提升专业排球运动员和体育教育专业学生的蹲跳（SJ）与下蹲跳（CMJ）高度。结果挑战了tsDCS在运动训练中增强爆发力的应用价值，为神经调控技术的运动适配性提供关键证据。

　　

引言

经皮脊髓直流电刺激（tsDCS）作为新兴神经调控技术，其跳跃表现增强效应存在争议。早期研究显示经腹tsDCS可提升非运动员下蹲跳（CMJ）的爆发力指标，而脊柱-肩部电极放置方案对训练有素运动员无效。本研究旨在验证俯卧位经腹阳极tsDCS对经验差异跳跃者（专业排球运动员VS体育教育学生）蹲跳（SJ）和CMJ高度的差异化影响。理论层面，电极空间取向与电流流向共同决定神经元兴奋性调节效能，计算机模型证实经腹方案能实现更高的腰骶髓电流密度聚焦。

材料与方法

研究采用自身对照设计，46名参与者（23名排球运动员为经验组EJ，23名体育学生为非经验组LEJ）随机接受真实/假刺激（间隔7天洗脱期）。阳极电极置于T10-T12棘突，参考电极位于脐上，2.5mA电流持续15分钟。通过Optojump红外平台测量刺激后0/30/60分钟的SJ与CMJ高度（基于飞行时间公式h=t²×g/8计算）。统计采用双因素重复测量方差分析，控制时间点与刺激类型交互效应。

结果

方差分析显示：经验组SJ（F_2,44=1.629, p=0.208）和CMJ（F_2,44=1.304, p=0.282）、非经验组SJ（F_2,44=1.346, p=0.271）和CMJ（F_2,44=0.228, p=0.747）均未出现显著交互效应。效应量（η_p²）介于0.005-0.069（低至中等范围），仅发现经验组CMJ高度在30分钟时出现短暂下降（p=0.024）。

讨论

本研究否定了俯卧位经腹tsDCS对跳跃高度的增强作用，与早期脊柱-肩部电极研究结论一致。可能原因包括：1）运动员神经肌肉功能已通过长期训练达饱和状态；2）俯卧位抑制了脊髓后根纤维的刺激阈值；3）Optojump系统基于飞行时间推算跳跃高度，可能低估真实爆发力指标。值得关注的是，一名受试者出现脐周皮肤灼伤，提示电极接触安全性需严格把控。

局限性与发展方向

研究未进行样本量先验估算，存在Ⅱ类错误风险；跳跃高度测试未包含刺激前基线值；当前协议仅反映单次刺激效果，多次干预的累积效应尚不明确。未来需探索坐位/仰卧位等体位，以及L2-T8电极配置等优化方案。

结论

单次经腹tsDCS在俯卧位下无法改善任何经验水平人群的跳跃表现。该结论对tsDCS运动增强应用提出挑战，强调电极放置、体位选择与人群特异性匹配的重要性。后续研究应聚焦于多模态神经生理指标（如H反射、肌电信号）与动力学参数协同评估，以揭示神经调控技术的真实潜力。