運動學(xué)習(xí)是通過重復(fù)練習(xí)來提高運動表現(xiàn)的過程，在日常生活、體育表現(xiàn)和康復(fù)中起著關(guān)鍵作用[1]。研究表明，運動學(xué)習(xí)依賴于大腦的神經(jīng)可塑性，特別是長期增強（LTP）[2]、[3]。在運動學(xué)習(xí)的早期階段，初級運動皮層（M1）中α-氨基-3-羥基-5-甲基-4-異噁唑丙酸（AMPA）受體介導(dǎo)的興奮性突觸增加。相比之下，γ-氨基丁酸（GABA）受體介導(dǎo)的抑制性突觸在M1和感覺運動皮層中減少[4]、[5]。在運動學(xué)習(xí)的后期階段，M1中的AMPA和N-甲基-D-天冬氨酸（NMDA）受體介導(dǎo)的興奮性突觸也增加，伴隨著突觸前谷氨酸釋放和神經(jīng)元興奮性的增強[4]、[6]。NMDA受體介導(dǎo)的谷氨酸傳遞在運動學(xué)習(xí)中起關(guān)鍵作用[7]。小鼠M1中NMDA受體的缺失會損害LTP和初級體感皮層與M1之間的突觸效能，導(dǎo)致運動學(xué)習(xí)能力下降[7]。同樣，抑制性神經(jīng)遞質(zhì)GABA的調(diào)節(jié)對運動學(xué)習(xí)也是必不可少的。GABA水平的降低與運動學(xué)習(xí)呈正相關(guān)[8]。此外，更明顯的GABA能塑性反應(yīng)與更大的個體學(xué)習(xí)能力相關(guān)[8]。除了突觸機制外，人類藥理學(xué)證據(jù)表明，增強去甲腎上腺素狀態(tài)可以改善運動學(xué)習(xí)和執(zhí)行功能，同時增加皮層興奮性和類似LTP的可塑性[9]。總的來說，LTP機制、興奮性谷氨酸（NMDA）通路、抑制性GABA能通路和去甲腎上腺素調(diào)節(jié)之間的動態(tài)相互作用構(gòu)成了運動學(xué)習(xí)的神經(jīng)基礎(chǔ)。此外，這些機制為旨在增強運動學(xué)習(xí)的外源性或內(nèi)源性干預(yù)提供了潛在的目標(biāo)。

經(jīng)顱直流電刺激（tDCS）是一種非侵入性腦刺激技術(shù)，通過在兩個頭皮電極之間傳遞微弱的恒定直流電流來調(diào)節(jié)皮層神經(jīng)元的靜息膜電位，從而影響皮層興奮性[10]。通常，陽極tDCS增強皮層興奮性，而陰極tDCS則抑制皮層興奮性[10]。研究表明，對M1進行1 mA的陽極tDCS持續(xù)10分鐘可以降低皮層GABA濃度約10%[11]。此外，tDCS可以促進谷氨酸釋放并激活NMDA受體通路，從而促進類似LTP的突觸可塑性的誘導(dǎo)[12]、[13]。tDCS還被證明可以增加腦源性神經(jīng)營養(yǎng)因子（BDNF）的釋放，支持并放大LTP[14]。綜上所述，這些機制表明tDCS可能有助于促進運動學(xué)習(xí)。雖然一些研究報道tDCS對健康成人的運動學(xué)習(xí)有改善作用，但其他研究則沒有發(fā)現(xiàn)顯著效果[15]、[16]、[17]、[18]、[19]。例如，Nitsche等人報告說，陽極M1刺激后SRTT的隱性序列學(xué)習(xí)有所改善，Reis等人發(fā)現(xiàn)多日訓(xùn)練結(jié)合陽極M1 tDCS可以提高技能掌握，其優(yōu)勢主要歸因于離線鞏固的增強[15]、[17]。與刺激的任務(wù)和階段依賴性影響一致，Saucedo Marquez等人發(fā)現(xiàn)，根據(jù)任務(wù)的不同，表現(xiàn)提升的幅度和時機在學(xué)習(xí)過程中或保留階段出現(xiàn)[16]。相比之下，Vancleef等人報告說，在復(fù)雜的雙手協(xié)調(diào)任務(wù)中，陽極刺激后沒有觀察到任何效果，無論是技能掌握還是鞏固方面[18]。這種差異可能歸因于任務(wù)的具體要求不同。一些研究使用了高度依賴M1興奮性的任務(wù)，如連續(xù)反應(yīng)時間任務(wù)（SRTT）或順序視覺等長收縮任務(wù)，而其他研究則使用了可能更多依賴于小腦或基底節(jié)回路的雙手協(xié)調(diào)任務(wù)[15]、[16]、[17]、[18]。此外，值得注意的是，大多數(shù)tDCS研究只進行1到5次治療。這些短期方案可能不足以產(chǎn)生持久的行為改善。因此，tDCS連續(xù)幾周應(yīng)用于M1對運動學(xué)習(xí)的累積效應(yīng)仍不清楚。

除了外源性腦刺激外，抗阻訓(xùn)練這種常見的鍛煉干預(yù)方式也對大腦可塑性產(chǎn)生內(nèi)源性影響。在抗阻訓(xùn)練的初始階段，力量的增加主要歸因于神經(jīng)驅(qū)動的改善，而不是肌肉肥大，這反映了與運動學(xué)習(xí)相似的適應(yīng)過程[20]。重復(fù)的抗阻訓(xùn)練會在神經(jīng)系統(tǒng)的多個層面引起適應(yīng)，包括皮層運動表征的重組和皮層脊髓興奮性的增加[21]、[22]、[23]。一些經(jīng)顱磁刺激研究表明，2-8周的抗阻訓(xùn)練可以增加運動誘發(fā)電位并減少M1中的短間隔皮層抑制[21]、[24]、[25]、[26]。此外，抗阻訓(xùn)練已被證明可以提高年輕人和老年人的BDNF水平[27]、[28]。一項研究表明，與有氧訓(xùn)練相比，高強度間歇訓(xùn)練、結(jié)合訓(xùn)練以及有氧加抗阻訓(xùn)練能產(chǎn)生最顯著的BDNF水平提升[29]。這些發(fā)現(xiàn)表明，抗阻訓(xùn)練創(chuàng)造了一個以皮層興奮性和增加的神經(jīng)營養(yǎng)支持為特征的內(nèi)部環(huán)境，這可能有利于運動學(xué)習(xí)。然而，直接支持抗阻訓(xùn)練對運動學(xué)習(xí)益處的證據(jù)仍然有限。

因此，將tDCS與抗阻訓(xùn)練結(jié)合使用可能會為改善運動學(xué)習(xí)提供新的見解。這兩種方法有望相互補充，共同促進神經(jīng)可塑性，可能產(chǎn)生疊加甚至協(xié)同效應(yīng)。例如，抗阻訓(xùn)練主要通過外周肌肉活動誘導(dǎo)內(nèi)源性生化變化，如BDNF釋放和腎上腺素濃度的增加，而tDCS則通過外源性電刺激直接調(diào)節(jié)皮層興奮性和突觸效能[14]、[29]。Kim和Ko發(fā)現(xiàn)，對M1進行tDCS結(jié)合抗阻訓(xùn)練比單獨使用tDCS或抗阻訓(xùn)練更能增強健康成人的運動誘發(fā)電位[30]。此外，Hendy和Kidgell報告說，對M1進行tDCS結(jié)合抗阻訓(xùn)練可以增強健康成人的運動誘發(fā)電位并減少短間隔皮層抑制[31]。盡管這些對神經(jīng)可塑性有潛在的好處，但tDCS結(jié)合抗阻訓(xùn)練對運動學(xué)習(xí)行為測量的影響仍不清楚。

研究表明，下肢抗阻訓(xùn)練可以有效增強皮層脊髓興奮性并減少短間隔皮層抑制，即使在上肢未受訓(xùn)練的皮層中也是如此[26]、[32]、[33]。一項系統(tǒng)評價和元分析發(fā)現(xiàn)，下肢訓(xùn)練在提高皮層脊髓興奮性和減少皮層抑制方面比上肢訓(xùn)練效果更顯著[34]。此外，與上肢抗阻訓(xùn)練相比，下肢抗阻訓(xùn)練在提高BDNF水平方面更有效[35]。這些優(yōu)勢使得下肢抗阻訓(xùn)練成為組合干預(yù)的理想選擇。因此，本研究旨在（1）探討3周和6周的tDCS結(jié)合左側(cè)M1和下肢抗阻訓(xùn)練對健康年輕成人運動學(xué)習(xí)的影響；（2）檢查這些效果在停止訓(xùn)練1周后的持久性。我們假設(shè)6周的組合干預(yù)、單獨的tDCS或假tDCS結(jié)合抗阻訓(xùn)練可以改善運動學(xué)習(xí)，而3周的干預(yù)則不會。此外，我們還假設(shè)這些改善在停止訓(xùn)練1周后仍然存在。