经颅电刺激技术属于兴奋剂吗？

亓丰学 ，张 娜 ，王立娟，刘 卉

（1. 北京体育大学 竞技体育学院，北京 100084；2. 北京体育大学 运动与脑科学实验室，北京 100084；3. 北京体育大学 运动医学与康复学院，北京 100084；4. 北京体育大学 中国运动与健康研究院，北京 100084）

兴奋剂是国际体育组织规定的能够提高运动表现、影响比赛公平的禁用物质和方法，包括药物类、血液类和基因类。因与体育精神相背驰，在比赛和/或训练中禁止运动员使用兴奋剂。近年，用于治疗疾病的经颅电刺激（transcranial electrical stimulation， tES）技术引起研究人员和教练员的关注，其包括被称作“神经启动”技术（王开元等， 2018）的经颅直流电刺激（transcranial direct current stimulation， tDCS）、经颅交流电刺激（transcranial alternating current stimulation， tACS）和经颅随机噪声刺激（transcranial random noise stimulation， tRNS）。这3 种技术通过调节特定脑皮质区域的神经元活动增强脑皮质与神经、肌肉的连接，改善个体的认知能力，提高肌肉力量、耐力和身体平衡，促进技能的习得等（亓丰学 等，2022；张娜 等，2022）。

tES 技术的应用逐渐从临床治疗及康复领域转向体育科学领域，从实验室转向运动场，部分研究开始探索其应用于竞技体育的潜力。目前，tES 技术在干预效果上还存在相互矛盾的证据，尚不能确定其能否提高优秀运动员的运动表现以及如何实现这种增强效能。虽然世界反兴奋剂机构（World Anti-Doping Agency， WADA）并未禁止使用此类技术，但是出于伦理方面的考虑，部分研究人员已经呼吁WADA 讨论tES 技术对竞技体育的潜在影响，考虑此类技术是否应该在比赛和/或训练中被禁止使用。本研究在广泛了解和深入分析已有tES 技术相关研究的基础上，结合探讨神经刺激是否违背《世界反兴奋剂条例》的相关研究以及被判定为兴奋剂的物质或方法的实例，根据WADA《世界反兴奋剂条例》中对禁用物质和方法的评定标准以及体育精神的核心内涵，探讨tES 技术是否属于兴奋剂。

1 《世界反兴奋剂条例国际标准禁用清单》的评定标准

根据《世界反兴奋剂条例》的要求，如果某种物质或方法符合以下3 条标准中的任意2 条，将会被考虑列入《世界反兴奋剂条例国际标准禁用清单》（以下简称《禁用清单》），被称为“2/3 规则”：1）有可能提高或能够提高运动能力；2）可对运动员的健康造成实际或潜在的危害；3）违背体育精神。根据《禁用清单》的规定，禁用物质和方法分为赛内禁用、所有场合禁用和特殊项目禁用。

1.1 提高运动能力

WADA 规定，如果医学或其他科学证据、药理作用或经验表明，某物质或方法在单独使用或与其他物质或方法一起使用时，可能提高或能够提高运动能力，则应考虑将该物质或方法纳入《禁用清单》。运动员突破原有的运动水平、获得比赛胜利或打破世界纪录，这些都是人们所乐见的场景，是所有运动员为之努力的目标。根据《世界反兴奋剂条例》的规定，任何提高运动能力的做法都是合理的，但是当其损害运动员健康和/或违背体育精神时，才可能被判定为兴奋剂而禁止使用。例如，咖啡因曾被WADA列入《禁用清单》，又于2004 年被移除出清单，虽有足够的证据表明咖啡因可以提升运动表现，但其不满足“2/3 规则”（Βurke， 2008）。另外，在训练中和训练后听音乐可以调节运动表现（Waterhouse et al.， 2010）和促进疲劳恢复（Eliakim et al.， 2012），但是并没有人提议将音乐列为兴奋剂。

1.2 危害运动员的健康

WADA 规定，如果医学或其他科学证据、药理作用或经验表明，使用某物质或方法会对运动员的健康造成实际或潜在的危害，则应考虑将该物质或方法纳入《禁用清单》。例如，在马拉松、自行车赛等耐力运动中，机体红细胞的数量和运输氧气的能力会影响运动成绩的高低，而促红细胞生成素可以增加红细胞的数量，为肌肉输送更多的氧气，提高有氧能力，延缓疲劳，但是注射促红细胞生成素可能会造成血栓、引发心脏病以及中风，危害运动员的身体健康（Lundby et al.， 2011）。再如，在射击、射箭类项目中，运动员需要集中注意力并保持稳定的心态，β受体阻滞剂因其抗震颤、抗焦虑的作用可暂时用于稳定运动员的情绪，为后续比赛提供心理保障，但易导致心律失常、骨骼肌震颤等（Fitch， 2012）。此外，肽类激素、利尿剂和合成类类固醇等在提高运动表现的同时都会对运动员的健康造成不可逆的损害（王革 等， 2003；Thevis et al.，2019），这些物质与方法满足“2/3 规则”（提高运动能力，危害运动员的健康），因而被列入《禁用清单》，禁止在赛内、所有场合或特殊运动项目中使用。

1.3 违背体育精神

WADA 规定，如果使用某物质或方法违背了《世界反兴奋剂条例》导言所述的体育精神，则应考虑将该物质或方法纳入《禁用清单》。体育精神，即“运动员将天赋发挥到极致且有道德地追求人类的卓越”，与世界反兴奋剂宗旨中的“保障运动员参加无兴奋剂的体育运动的基本权利，从而增进世界范围内运动员的健康、公平与平等”相契合（WADA， 2021）。同样，在2022 年修订的《中华人民共和国体育法》中新增了“反兴奋剂”章节，这既是对运动员权利的保护，也是促进竞技体育公平的重要举措，章节第一条也明确指出“国家提倡健康文明、公平竞争的体育运动，禁止在体育运动中使用兴奋剂”。这些均强调了健康、公平在竞技体育中的重要价值和必要性。基于此，参考Imperatori 等（2018）对体育精神内涵的详细分析，根据以下3 点探讨tES 是否违背体育精神：1）使用时是否足够安全；2）是否需要结合自身的刻苦训练才能提高运动表现；3）是否大多数运动员可以获得（公平性）。满足1 条即可判定为违反体育精神。其中，使用时足够安全指的是提高运动表现的物质与技术对运动员的健康不构成风险，与“2/3 规则”的第2 条一致。

运动训练是运动员提高竞技能力和创造优异成绩的最重要途径，运动成绩必须代表个人天赋和多年训练所带来的竞技能力，而不是某项物质或技术的成功（朱彦明，2021）。纵观世界高水平运动员的运动生涯，即使在各种高新科技助力的今天，其竞技目标的实现无不是以多年的训练为基础，例如，三维动作捕捉技术、人工智能技术、风洞技术等也是以运动员的多年训练为基础，探索出提升其竞技能力的方法。而如果某种物质或方法能够使久坐人群获得竞技优势，如促红细胞生成素、庚酸睾酮等，那么这种物质或方法的使用将被看作是不道德的（Imperatori et al.， 2018）。

大多数运动员可以获得是指运动员能够通过合理价格或正规渠道获得提高运动成绩的物质或方法。如果某种物质或方法对大多数运动员来说是不可获得的，如因设备价格过高或购买渠道的非公开性导致多数运动员不能获得，那么它的使用将违背体育精神，破坏公平竞争秩序（Imperatori et al.， 2018）。例如，在2015 年的环法自行车赛中，一支职业自行车车队被禁止携带房车，因为这种房车能够帮助运动员改善睡眠、积极恢复，且这种房车只有资金极其充足的车队才能获得，被认为是不公平的竞争优势（Βrown， 2015）；再如，NIKE Vaporfly 跑鞋所采用的碳纤维板，可推动跑者向前，使运动员用更少的能量跑更长的距离（McDonald， 2020），国际田联为了使运动员获得相同的竞争优势，规定跑鞋必须上市4 个月后才能在正式比赛中被使用。

2 tES技术在体育运动中的应用

tES 作为一种非侵入、便携、操作简单的神经调控技术，通过放置于大脑头皮的电极片施加微弱的电流调节特定脑皮质区域的神经元活动，改善人们的认知、行为和运动表现。其中，tDCS 的具体特性是通过微弱的直流电刺激特定脑皮质形成的阈下电场诱发神经元静息膜电位去极化或超极化，改变皮质的兴奋性和/或神经重塑，产生长时程增强（long term potentiation）或长时程抑制（long term depression）（Jamil et al.， 2017；Mosayebi et al.， 2019）。这种特性与N-甲基-D-天冬氨酸（N-methyl-D-aspartate， NMDA）受体和神经细胞内钙离子浓度有关（Stagg et al.， 2018）。相较而言，关于tACS 和tRNS 的作用机制研究较少，现有观点认为，tACS 主要通过不同频率的正弦波同步大脑内源性节律实现对大脑皮质神经元活动的调控，而tRNS 则通过微弱的白噪声电流调控电压门控钠离子通道实现对皮质兴奋性的调控（张娜 等， 2022）。

近年来，tES 的3 种刺激技术已被不同程度地用于运动表现提升（Friehs et al.， 2022）。作为当前的研究热点，tDCS 技术被逐渐应用到体育运动和军事训练中，以提高运动员和军事人员的运动能力和认知功能（Feltman et al.，2020；Goodall et al.， 2014）。例如，2015 年，《卫报》（The Guardian）曾报道军队正在使用tDCS 技术训练狙击手，以降低技能习得所需要的时间（Ingle， 2015）。《自然》（Nature）曾先后发文关注tDCS 技术用于运动训练和比赛的潜力，其可通过增强大脑与神经、肌肉的连接，提高运动表现（Βourzac， 2016；Hornyak， 2017）。美国滑雪与雪板协会（United States Ski and Snowboard Association，USSA）早在2016 年就开始用tDCS 技术训练冬奥会跳台滑雪运动员，提高运动员的爆发力和协调能力（Reardon， 2016）。此外，Halo（2022）表示，美国职业橄榄球大联盟（National Football League，NFL）、美国职业篮球联赛（National Βasketball Association，NΒA）、高尔夫、奥运会自行车和铁人三项运动员也在使用根据tDCS 原理制成的Halo Sport 耳机来提高运动表现。部分研究指出tACS 和tRNS 可以调节运动学习和认知功能等，但目前鲜见基于运动员群体的研究。

tES 技术用于运动表现提升的研究逐年增加，特别是近几年tACS 和tRNS 技术应用的增加，使研究人员开始关注技术本身的伦理性。Pugh 等（2021）针对具体的tDCS 技术是否属于兴奋剂进行了研究，为tES 技术是否可以合理合规使用和理解tES 技术的伦理性提供了理论支撑。tES的3 种技术在刺激参数的设置、作用机制和应用效果上不尽相同，基于“2/3 规则”进行兴奋剂判定时在安全性、应用性（能否在赛内和赛外使用）以及是否与体育精神相矛盾等方面需要具体分析，根据研究现状考虑其是否违反《世界反兴奋剂条例》。

2.1 tES技术对运动表现提升的影响

运动表现是完成某种技术动作时各种身体素质和心理能力的集中体现（亓丰学 等，2022）。已有神经影像学研究表明，tES 调节不同大脑皮质区域神经元活动、加强脑网络间连接和同步大脑神经振荡的特性能够用于改善个体的运动表现（Gao et al.， 2020），涉及肌肉力量、肌肉耐力、有氧耐力、平衡、技能习得、认知等方面。

肌肉力量是机体对抗外界阻力的能力，与中枢神经系统的兴奋性和参与肌肉收缩活动的运动单位募集程度有关。Krishnan 等（2014）和Dutta 等（2015）研究发现，tDCS刺激健康成年人的初级运动皮质（primary motor cortex，M1），增强了肱二头肌的激活程度，提升了最大自主等长收缩力量（maximal voluntary isometric contraction， MVIC）。这可能与tDCS 提升运动皮质兴奋性，增加神经肌肉连接，诱导更多的运动单位激活和募集来提升受试者非主导侧膝关节的肌肉力量和爆发力有关（Lu et al.， 2021）。王玮等（2020）探究了tDCS 刺激M1 区对跳跃类项目运动员纵跳表现的影响，结果显示，tDCS 提高了纵跳高度和改善了整个动作周期的生物力学特征，且这种变化在刺激结束后的30 min 仍然存在。另外，研究发现tDCS 能够提升青少年女性手球运动员肩内与肩外旋肌（Ahmad et al.， 2017）和足球运动员股四头肌（Vargas et al.， 2018）的MVIC，以及健美运动员膝关节伸肌的1 次重复最大力量（Kamali et al.，2019b）和有力量训练经验的健康受试者的反向运动跳跃能力（Grospretre et al.， 2021；Lattari et al.， 2020）。这与tDCS 提升皮质脊髓兴奋性、降低短间隔皮质内抑制，改变皮质可塑性有关（Frazer et al.， 2016； Hendy et al.， 2013）。另外，研究发现tDCS 能够交叉激活脑皮质兴奋性提升肌肉力量，即tDCS 刺激单侧脑区，对侧脑区的皮质兴奋性也会增加，从而促进双侧肌肉力量的增加（Frazer et al.，2017；Hendy et al.， 2015）。但是，Kan 等（2013）研究发现，tDCS 刺激健康成年人的M1 没有提升肘关节屈肌的MVIC。Montenegro 等（2015）和Maeda 等（2017）研究同样显示，tDCS刺激健康成年人的M1 没有提升膝关节伸肌和屈肌的峰值扭矩和肌肉力量。这可能是由实验设计、测量指标和实验对象的不同所致。此外，Giustiniani 等（2021）使用50 Hz tACS（γ 节律）干预有运动经验健康群体的M1，结果发现tACS 没有改善垂直跳、上肢力量和握力的表现。这可能是由于在静息状态下γ 节律与大脑振荡活动不同步，脑部神经活动和/或兴奋性没有受到影响，没有增强神经与肌肉间连接和提升肌肉收缩张力（Helfrich et al.， 2014）。虽然研究结果表明刺激后爆发力表现未得到显著改善，但为如何进一步提高运动表现提供了新思路。

肌肉耐力是肌肉持续对抗外界阻力的能力，反映肌肉的抗疲劳能力。Cogiamanian 等（2007）使用tDCS 刺激M1，延长健康成年人左肘屈肌等长收缩至力竭的时间，提高肌肉耐力。类似的研究同样发现，tDCS 刺激健康成年人的M1、颞叶能够延长肘关节屈肌收缩至力竭（Abdelmoula et al.， 2016；Williams et al.， 2013）和膝关节伸肌收缩至力竭的时间（Angius et al.， 2016；Kamali et al.， 2019b）。这可能是由于tDCS 增强皮质兴奋性，激活脊髓运动神经元的下行通路，募集更多的运动单位参与运动，从而提升了肌肉耐力（Williams et al.， 2013）。然而，部分研究发现tDCS 刺激健康成年人M1 后，未见肘关节屈肌（Kan et al.，2013）和膝关节伸肌（Wrightson et al.， 2020）等长收缩至力竭时间的显著改善。此外，Βyrne 等（2019）研究同样发现，tDCS 刺激背外侧前额叶皮质（dorsolateral prefrontal cortex，DLPFC）没有提升健康成年人膝关节伸肌等长收缩至力竭的时间和改善肌肉收缩产生的疼痛感。这可能与运动感觉相关的神经元疲劳没有得到有效调节，以及肌肉收缩的效率降低有关（Βyrne et al.， 2019）。

有氧耐力是机体在氧气供应较充足的情况下，长时间进行工作的能力。Kaushalya 等（2021）综述指出，tDCS 可能对全身动态练习（如跑步、骑自行车）的耐力表现有积极影响。研究发现，tDCS 刺激M1 延长了健康受试者骑行至力竭的时间，并且受试者的运动皮质兴奋性提升、主观疲劳感觉（rating of perceived exertion，RPE）降低（Angius et al.， 2018；Sasada et al.， 2020），但是腿部肌肉疼痛数值没有发生变化（Angius et al.， 2019）。一项针对精英自行车运动员的研究发现，高精度tDCS 刺激DLPFC 导致运动员在完成固定距离计时赛的时间提升1.3%，但心率升高，RPE 和运动节奏不变，并伴随更高的功率输出（Pollastri et al.， 2020）。因此，调节M1 或DLPFC 的兴奋性可能会促进运动过程中感知觉的整合，通过影响RPE 改善耐力表现。然而，部分研究没有得到与上述研究一致的结果，Valenzuela 等（2019）研究发现，tDCS 刺激M1 提高铁人三项运动员在布鲁奈尔心境量表（brunel mood scale，ΒRUMS）中的活力自我感知得分，但没有改善800 m 游泳耐力表现。Mesquita 等（2019）研究发现，双边正极tDCS 刺激M1（C3 与C4）导致跆拳道黑带运动员在踢腿频率速度测试中总的踢腿次数下降，并且RPE 值升高。这可能是因为双边正极tDCS 提升了双侧运动皮质兴奋性，导致参与抑制肌肉活动的神经元产生易化，运动单位的募集速率降低，引起能量消耗增加，从而产生更强烈的RPE（Mesquita et al.， 2019）。

平衡能力是保持身体稳定性或动作方向性的能力，由视觉、本体感觉和前庭觉协同控制。部分研究发现，tDCS能够通过调节M1（乔淇淇 等， 2022；王宝峰 等， 2022）和小脑（Ehsani et al.， 2017）的神经元活动改善成年人的姿势控制和静动态平衡能力。肖松林等（2020）研究发现，tDCS刺激M1 改善健康男大学生的足趾屈曲力量、踝关节内翻被动运动觉阈值和单足闭眼站立平衡控制能力。这可能是tDCS 刺激小脑增强浦肯野细胞轴突释放γ-氨基丁酸递质，抑制小脑的深部核神经元，反过来增强M1 的兴奋性，从而实现对平衡能力的调节（亓丰学 等， 2022；Fernandez et al.， 2020）。而tDCS 刺激M1 则可能与其皮质兴奋性提高，增强姿势控制相关的感知觉和运动输出，进而增强胫骨前肌的神经肌肉连接和下肢肌肉的张力与刚度来维持身体平衡能力有关（Craig et al.， 2017；Dutta et al.， 2012）。但是具体的作用机制缺少明确的研究支撑，有待进一步验证。此外，Yosephi 等（2018）研究发现，tDCS 刺激M1 或小脑结合平衡姿势训练能够改善老年人的姿势稳定性和平衡能力，但单独的平衡姿势训练或tDCS 干预没有改善平衡能力。

技能习得和巩固是一系列与实践或经验相关的过程，依赖于大脑皮质不同区域的突触可塑性和功能连通性。tDCS 能够增强健康个体的技能习得和巩固（Βesson et al.，2020；Kaminski et al.， 2021）。Zhu 等（2015）研究发现，tDCS 负极刺激DLPFC 能够抑制语言工作记忆活动，减少外显的语言分析参与运动控制，从而改善健康大学生在高尔夫推杆任务中的表现。此外，研究发现，20 Hz（β 节律）tACS 刺激M1 能够缩短任务习得时间，提高受试者的运动学习能力（魏泽 等，2019）。Sugata 等（2018）和Giustiniani 等（2019）发现，40 Hz 或70 Hz tACS 刺激M1 能够改善个体的运动学习能力。Miyaguchi 等（2020）研究发现，70 Hz tACS 同时刺激M1 和小脑也能够促进视觉运动控制任务中手部精细动作技能保留。来自神经影像学的证据表明，γ 节律的tACS 刺激M1 通过降低局部静息态的γ-氨基丁酸A 型受体的抑制作用，改善个体的运动学习能力（Nowak et al.， 2017）。但是，有研究发现tDCS 或tACS干预小脑没有改善健康成年人的运动学习能力（Nguemeni et al.， 2021；Wessel et al.， 2020）。Albuquerque 等（2019）探索高频tRNS（101～640 Hz）刺激M1 在真实运动情景中对高尔夫推杆任务的影响效果，结果显示tRNS 没有改善新手在高尔夫推杆任务中技能的习得或保留。目前tES在健康个体运动技能习得方面（尤其是基于真实运动情景下的技能习得任务）的相关研究较少，并且任务较单一，未来可以结合运动员在训练中具体的技能习得任务进行训练与评价，针对特定运动技能进行神经机制研究。

认知是大脑加工内外部信息的能力，tES 在改善健康人群的工作记忆、注意、心理旋转能力、决策、抑制控制和感知觉等认知功能上表现出积极的效果。神经影像学的研究显示，tDCS 刺激与认知表现相关的脑区（如前额叶、顶叶等）不仅可以调节相应脑区的神经活动，还会调节与认知功能相关联脑区的内源性低频振荡，增强脑区之间的协同效应，进而改善行为表现（Meinzer et al.， 2012；Pisoni et al.， 2018）。部分研究指出，tACS 和tRNS 通过同步认知相关脑区的振荡活动来调节认知表现（Herrmann et al.，2013；Klink et al.， 2020a；Kuo et al.， 2012），但针对特定认知表现的作用机制有待进一步探索。此外，有研究对3 种tES 技术在认知表现上的效果进行了比较，Murphy 等（2020）研究发现，与tDCS 和伪刺激相比，tRNS 刺激DLPFC 提高了工作记忆的正确率，并且伴有θ 节律的神经振荡事件相关同步化的增加和γ 节律的神经振荡事件相关去同步化的降低。然而，Klink 等（2020b）研究发现，tDCS 和tACS都没有改善记忆表现。在另一项研究中，Lema 等（2021）对比了tDCS 和tRNS 对注意网络的影响，结果显示，仅在tRNS 干预后观察到注意表现的提高。Harty 等（2019）结合脑电图（electroencephalogram， EEG）发现，在tRNS 干预后θ 与β 的比值降低，提高了自上而下的注意表现。

综上所述，tES 能够有效提升个体的身体机能（如力量、耐力、平衡能力和技能习得）和认知表现。但是需要进一步探索具体的刺激强度、刺激频率、刺激时间、干预脑区、刺激干预后运动能力提升的持续时间，以及如何结合运动训练更有效地提升运动员的运动表现及其神经作用机制。另外，目前很难有效检测运动员是否使用tES 技术，能够检测神经递质和相关代谢物浓度变化的磁共振波谱（magnetic resonance spectrum， MRS）设备昂贵，检测繁琐且不精确，可能会造成假阳或假阴结果（Davis， 2013；Stagg et al.， 2009）。因此，建议WADA 出台相关政策和使用指南，指导教练员和运动员合理使用tES 技术，并积极引导教练员和运动员与科研人员之间的双向合作，为科研人员更多地了解tES 技术并将其应用到运动员训练提供实践支持，同时也为不同运动项目的运动员在训练和比赛中运用tES 技术提供参考依据。由此，根据“2/3 规则”，需要结合tES 技术是否安全和违反体育精神来判断该技术是否应被禁止。

2.2 tES技术的安全性

3 种tES 技术在理论研究和实践应用中通过单次刺激和多次长期干预提升个体运动表现，许多研究已经对3 种tES 技术不同作用机制的安全性进行了验证。

在tDCS 技术安全性上，研究表明，一定参数范围内的单次刺激（≤2.5 mA、≤60 min）是安全的，没有造成严重的不良影响（Fregni et al.， 2015；To et al.， 2016）。目前，接受tDCS 刺激后常见的不良反应包括皮肤瘙痒、针刺感、头痛、头晕、疲劳、恶心等，但刺激结束后自然消退（Antal et al.， 2017；Βikson et al.， 2016）。有研究指出1～4 mA的tDCS 刺激缺血性卒中患者的M1 30 min 对人体是安全和可耐受的，没有严重的不良反应发生（Chhatbar et al.，2017；Nitsche et al.， 2017）。Workman 等（2019）用4 mA 的tDCS 刺激21～27 岁健康成年人的M1 20 min 也没有观察到严重不良反应，受试者能够耐受该刺激强度。另外，儿童使用tDCS 可能是安全的，Βuchanan 等（2021）研究指出，儿童和青少年在一定的电流强度范围内（≤2 mA）接受1 次或多次（≤20）20 min 的tDCS 干预是可耐受的，没有发生不可逆的后果。但值得注意的是，目前tDCS 更多用于成年人和患病未成年人，可能是由于健康未成年人的大脑处于发育阶段，具有较强的神经可塑性，使用神经调控技术可能影响未成年人的生长发育（Rivera-Urbina et al.，2017；Zhao et al.， 2017）。对tDCS 多次长期干预是否安全进行研究发现，健康成年人接受连续6 周、每周3～5 次、每次20 min、刺激强度为2 mA 的tDCS 干预未发生严重的不良事件，仅局部出现皮肤刺痛、瘙痒和轻微灼烧感的不良反应（Paneri et al.， 2016）。Zappasodi 等（2019）在24 h内连续对健康成年人进行5 次15 min 的2 mA tDCS 干预，间歇时间依次为1、3、6 和14 h，未发生严重的不良事件，仅有27%的受试者口腔出现短暂的金属味和可逆性红斑的轻微症状。

tACS 同样是安全的刺激技术，相关研究集中在单次刺激方面。研究发现，在电流强度10 mA、频率1 kHz 范围内人体是可耐受的，其常见的反应有光幻视、头晕、皮肤发红、灼烧感等（Antal et al.， 2017）。研究显示，tACS 干预额叶发生光幻视的可能性更高（Raco et al.， 2014），在10～20 Hz 之间时感觉最强烈，但频率超过40 Hz，不高于250 Hz 时感觉减弱或消失（Kanai et al.， 2008；Turi et al.，2013）。Chaieb 等（2011）研究发现，1 mA 的1、2 和5 kHz tACS 刺激M1 10 min 对人体是安全的和可耐受的，没有受试者中途退出，且整个刺激过程中和刺激结束后没有发生严重的副作用。随后Chaieb 等（2014）用1 mA 5 kHz 的tACS 干预M1 10 min，通过EEG 检测脑部神经元活动，结果显示没有观察到脑部神经元特异性烯醇化酶（neuronspecific enolase，NSE）和解剖结构发生变化，脑部也没有发生病理性改变。

tRNS 在单次刺激和多次的长期干预中是安全的和人体可耐受的刺激技术。tRNS 的刺激参数主要由刺激频谱决定，其范围在0.1～640.0 Hz 之间，分为低频（0.1～100.0 Hz）和高频（101.0～640.0 Hz）图谱。Terney 等（2008）研究发现，1 mA tRNS 刺激M1 后没有观察到NSE 浓度变化和EEG 脑电活动异常。此外，有研究表明人类可以耐受连续5 天、每天2 次或4 周8 次的tRNS 干预，并且没有发生严重的副作用和不可逆损伤（Haesebaert et al.， 2014；Mohsen et al.， 2019）。

综上所述，tES 技术在一定范围内刺激健康成年人是安全的，尽管存在一些轻微的反应症状，但在刺激结束后短期内消失，对人体不会产生严重的不良反应，满足WADA要求的安全原则。至此，根据“2/3 规则”，还需要结合tES技术是否违反体育精神来决定其是否属于兴奋剂。

2.3 tES技术和体育精神

根据Imperatori 等（2018）对体育精神的定义讨论tES技术是否违反体育精神。如前文所述，20 多年来的研究表明，tES 技术是安全的，对人类的健康不会造成不可逆的风险。因此，在此主要探讨应用tES 技术时，运动员是否需要刻苦训练才能提升运动表现，以及这种技术是否较为容易被运动员获得。

目前的研究显示，tES 技术不能代替运动员的艰苦训练和优秀教练员的指导，需要结合训练共同用于提升运动表现（Imperatori et al.， 2018；Wang et al.， 2021）。尽管如此，tDCS 暂时性缓解疲劳（Cogiamanian et al.， 2007）、改善反应时（Molero-Chamizo et al.， 2018）和抑制震颤（Kamali et al.， 2019a）等特性仍存在争议。但音乐疗法同样能够短暂缓解疲劳（Eliakim et al.， 2012），外周肌肉电刺激也可以改善运动员的肌肉力量（Gondin et al.， 2011），而二者并不在WADA 规定的《禁用清单》中；此外，低氧帐篷、呼吸面罩以及睡眠优化系统等科技手段有利于更好地监测和改善运动员的健康和身体机能，这些方法也不在《禁用清单》中。大部分针对tES 技术的研究是以健康个体为研究对象，较少以运动员为研究对象，是否存在天花板效应尚不清楚。因此，本研究认为tES 技术不能代替训练，没有违背体育精神。

贫富差距可能会导致不公平的竞争优势，提高运动表现的物质或方法过于昂贵将加大运动员之间的不平等。例如，聚氨酯纤维材料制作的“鲨鱼皮”泳衣会将身体挤压成流线型，增加浮力，降低约8%的阻力，提高运动速度（Βarrow， 2012），但其价格高达7 000 元，且仅能穿6 次，对于经济发展水平较低的国家来说便是“奢侈品”。此外，低氧帐篷、呼吸面罩以及睡眠优化系统等场地或设备的价格也是许多贫穷国家运动员难以承担的。目前市面上有可穿戴式和靶向高精度的tES 设备，靶向高精度的tES设备主要用于实验研究和疾病治疗，且设备费用较高，而可穿戴式的tES 设备更能满足竞技体育、大众健身领域在动态的、可变的运动环境中进行运动的需求。因此，本研究着重讨论可穿戴式的tES 设备。可穿戴式tDCS 仪器原理简单、容易获得、价格相对较低（约600 美元），Halo sport耳机则价格更低（399 美元），具有较高的耐用性。此外，一台可穿戴式tES 设备可以实现3 种技术的应用，在一定程度上也减少了仪器花费。tES 仪器被广泛用于临床疾病的治疗，通过合规的购买程序即可获得，或者可由具有理学或工学背景的科研人员自行设计设备，在设备获得渠道上没有争议。tES 技术在某种程度上降低了其他增强运动表现的昂贵方法带来的不公平性。然而，tES 提高运动表现的潜力以及检测的复杂性和不确定性会吸引部分运动员和教练员使用，这可能会引起tES 设备市场价格波动，建议WADA 规范tES 的使用，保证大多数运动员能够获得，避免训练设备获取不公平现象发生。

综上所述，可穿戴式tES 设备不能代替运动员的艰苦训练，且是一种较易获得的技术。tES 技术在体育领域展现了积极效果，但由于缺乏可靠的使用检测技术，建议WADA 有关部门修改或加强相关规定，指导运动员和教练员合理合规购买和使用tES 技术。

3 结论

通过分析WADA 对禁用物质和方法的评定标准和体育精神的核心内涵发现：1）tES 技术能够用于提高人类的运动表现，包括提升肌肉力量、改善耐力表现、增强平衡能力、促进技能习得和认知表现等，但基于运动员群体的研究较少，且集中在tDCS 技术方面。在未来的研究中可根据具体的运动项目和tES 技术特点建立适宜运动员的刺激参数，以及结合神经影像学技术探索提升运动表现的神经作用机制。2）tES 技术是安全的和人体可耐受的，不会对人体健康造成严重不可逆的损伤。未来可参考tES 在医学领域的使用指南，建立基于运动员群体的tES 使用指南，保证运动员在安全的刺激参数内使用该技术。3）可穿戴式tES 技术是较容易获得的安全技术，且运动员使用此技术的同时需要结合刻苦训练才能更有效地提升运动表现，与体育精神的核心内涵一致。未来需要进一步探究tES 技术作为辅助手段联合传统训练方法在运动表现提升上的协同效果，验证tES 技术与训练之间的关系。

本研究认为，tES 技术没有违反WADA 发布的《世界反兴奋剂条例》的规定，建议WADA 出台相关政策和使用指南，指导教练员和运动员合理使用tES 技术。WADA 可联合各个国家的反兴奋剂机构建立tES 技术使用登记平台，鼓励教练员和运动员报告使用tES 技术的情况和积极参与相关的研究，帮助研究人员获得更多证据以深入理解tES 技术在运动员训练中的应用效果和作用机制，为tES 技术在真实运动训练和比赛场景中的应用提供参考案例和理论支持，同时也为进一步探查其是否属于神经兴奋剂提供依据。