前言：
目前，以经颅磁刺激（TMS）技术为代表的非侵入性神经调控（Neuromodulation）技术研究广受关注。而以经颅直流电刺激（tDCD)技术为代表的经颅电刺激技术作为一种更经济、易用、安全的非侵入性脑刺激技术（Non-invasive brain stimulation，NiBS）也得到越来越多研究者的注意，成为认知神经科学研究、临床研究的大热门，甚至引起了很多“极客”及新闻媒体的频频关注和报道，也经常有普通公众咨询相关问题。但是由于电刺激技术（Electrical Stimulation）历史悠久，涉及的概念名称也比较混乱，不同名称叫法之间有区别也有重叠，公众和初次接触者很难弄清楚区别和差异，在此对收集到的资料做了一些简单的总结及整理，全部信息来自互联网及文献资料整理，纰漏之处在所难免，敬请斧正。
本文讨论的技术范围限定为：1.非侵入性技术（术中电刺激、DBS、RNS等不在讨论之列） 2. 刺激目标为脑组织（即经颅刺激技术）
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历史：
电疗法在两千年前即有应用。根据古罗马医生斯克里波尼乌斯·拉杰斯公元46年的著作《医学精选》（Compositiones Medicae），他曾用电鳐鱼放电给他的病人缓解各种症状，包括通风和头疼。盖伦（129年－200年）也曾推荐用这种会放电的鱼治病。低强度电刺激疗法被认为源自18世纪乔万尼·阿尔狄尼、亚历山德罗·伏打等人对动物和人体的贾法尼电流的研究。阿尔狄尼早在1794年就在自己身上做了头部贾法尼电流实验研究，并报道在1804年用直流低强度电流治愈过忧郁症患者。当代对大脑低强度电流刺激研究开始于1902年的法国。1949年，苏联曾研究应用经颅微电流刺激疗法治疗焦虑和睡眠障碍。电痉挛疗法产生于1930年代。1934年，由L. Von Meduna在匈牙利首次运用于临床。
分类：
提起电刺激，大多数人首先想到的恐怕都是电休克疗法（ECT）。这主要得益于电休克疗法在小说、歌曲及电影中经常出现，而且大部份都是负面的表现。 大部份反对电疗法的观点多是受到1975年的电影《飞越疯人院》(One Flew Over the Cuckoo's Nest)的影响，这是一部翻拍自Ken Kesey的小说，而这位作者在小说中的描述，多是他在1960年代参观精神病院的片面经验所集结虚构的情节。这部电影中主要强调医护人员用电疗法来惩罚不合作的精神病患。
1）电休克疗法（Electroconvulsive Therapy，ECT）
电休克疗法也称电痉挛疗法、电惊厥休克治疗、电击疗法（electroshock)。是经由电击脑部的方式来诱发痉孪以治疗精神疾患的方式。乃精神科用来治疗严重忧郁症、双极性情感疾患和精神分裂症的物理治疗法，尤其当所有药物和心理疗法都无效时。
电休克疗法大致可区分为双侧和单侧ECT，双侧ECT又可再细分为双侧颞叶和双侧额叶电痉挛疗法。双颞叶ECT，电流经由通过双侧大脑颞叶达到疗效，电极放置在头部两侧。单侧疗法多将电极放置在右侧颞叶。刺激波形包括单向或双向的短脉冲刺激（brief-pulse）、双向的正弦波。
显而易见，ECT要求能够诱发痉挛发作，所以刺激所要求的刺激强度较大， 一般为阈值的若干倍。常见的ECT装置，采用的电流强度高达800mA或者900mA，最短脉宽0.25ms，输出电压400v或者450v。
早期电休克为抽搐型电休克，在没有麻醉或经由肌肉松弛，病患经由电流的作用和陷入昏迷，而且会经历强大的肌肉收缩力量。因此大部份的病患害怕接受这项治疗，也因而它常被当时的精神科用来惩罚不合作的精神病患。目前比较常见的是无抽电休克（Modified Electroconvulsire Therapy，MECT），需要麻醉和使用肌肉松弛剂，病人是在麻醉状态下接受刺激，不会有明显的痛苦和不适。
副作用：MECT治疗的副作用主要包括认知功能损害和由全身麻醉所造成的心血管系统伴并发症等。最常见的是电疗后的短暂意识混淆和回溯性记忆丧失，此外还有因为肌肉抽搐造成的肌肉酸痛和头痛，但多可由药物解除这些不适。早年电疗法造成的骨折已不复见。MECT结束后，少部分患者会出现头痛、恶心及呕吐，轻者不必处理，重者对症治疗即可缓解。还有一少部分患者可出现意识模糊、反应迟钝，这取决于治疗次数的多少和间隔时间的长短，一般7～10天内逐渐消失。据资料表明，MECT治疗可引起脑电图改变，导致记忆力下降，但这种情况持续很短时间。一般认为，MECT治疗后1月内可恢复正常。而可逆性记忆损害会持续数月。
2）经颅直流电刺激（transcranial direct current stimulation，tDCS）
经颅直流电刺激（tDCS）是一种非侵入性的，利用恒定、低强度直流电(1~2 mA)调节大脑皮层神经元活动的技术。1998年Prior等发现，微弱的经颅直流电刺激可以引起皮层双相的、极性依赖性的改变，随后Nitsche的研究证实了这一发现，从而为tDCS的临床研究拉开了序幕。 传统的tDCS以微弱极化直流电通过与不同区域头皮直接接触的阳极和阴极两个表面电极作用于大脑皮质。与其他非侵入性脑刺激技术不同，tDCS不是通过阈上刺激引起神经元放电，而是通过调节神经网络的活性而发挥作用。在神经元水平，tDCS 对皮质兴奋性调节的基本机制是依据刺激的极性不同引起静息膜电位超极化或者去极化的改变。阳极刺激通常使皮层的兴奋性提高，阴极刺激降则低皮层的兴奋性。膜的极化是tDCS刺激后即刻作用的主要机制。除了即刻作用外，tDCS同样具有刺激后效应，如果刺激时间持续足够长，刺激结束后皮质兴奋性的改变可持续达1 h。因此，其作用机制不能单一的用神经元膜电位极化来解释。进一步的研究证实，tDCS除了改变膜电位的极性外，还可以调节突触的微环境，如改变NMDA受体或GABA的活性，从而起到调节突触可塑性的作用。tDCS 的后效应机制类似于突触的长时程易化，动物研究发现，以阳极刺激作用于运动皮层可观察到突触后兴奋性电位的持续增加。皮层兴奋性的调节在tDCS 刺激时依赖膜极化的水平，而刺激结束后的后效应作用主要是由于皮层内突触的活动。tDCS同样可以调节远隔皮层及皮层下区域兴奋性。tDCS 阳极刺激前运动皮层区可影响有连接的远隔皮层区域的兴奋性变化。刺激左半球M1 区不仅影响参与产生运动诱发电位的皮质脊髓环路，而且通过抑制性中间神经元调节对侧半球的经胼胝体抑制 。
应用领域：认知神经科学研究，心理学研究，脑卒中后康复、癫痫、偏头痛、抑郁症、失眠等疾病的治疗和研究。
涉及参数主要包括：电流强度、持续时间、淡入淡出时间、电极位置等。
3)经颅交流电刺激（transcranial alternating current stimulation，tACS）
4)经颅随机噪声刺激（transcranial random noise stimulation，tRNS）
tACS和tRNS也是非侵入性的，利用低强度电流（＜4mA）调节大脑皮层神经元活动的技术，也在近年来随着tDCS技术的发展而逐渐引起人们的注意和重视。作用原理机制及应用范围与tDCS类似，所不同的是，tDCS采用的是恒定电流（constant current），而tACS和tRNS采用的是震荡电流（oscillating current）。
tRNS模式下，采用一个正态分布频谱范围内的若干频率，每次采样（采样频率为1290sps）都产生一个随机的电流。随机次数根据时间正态分布，概率密度按照高斯钟形曲线分布。文献中一般将0.1至100Hz称为低频tRNS，101至640Hz称为高频tRNS（这主要是受限于多数文献采用的tRNS装置DC-Stimulator PLUS的数字高低通滤波范围)。
tACS的电流则是采用最长见的波形——正弦波，频率可调。
5）高精度经颅直流电刺激（High definition transcranial direct current stimulation，HD-tDCS）
tDCS技术的一个变种，HD翻译为高精度可能并不妥当，或许高解析度更为合适，由纽约市立大学（The City University of New York，CUNY） 的Prof. Marom Bikson（Associate Professor of Biomedical Engineering)提出并发展的一种刺激方式。该技术采用多个较小的电极替代常规tDCS采用的5x5cm或5x7cm橡胶电极，并通过软件算法模拟刺激效应及确定电极位置，希望以此来提供聚焦性更强的tDCS。
目前的HD-tDCS主要采用两种模式，一种通过4x1适配盒将常规tDCS装置的某一极平分为4份，构成一个4x1 HD-tDCS系统，这是最经济的实现方式，但是4个电极的电流不能独立控制。另一种，采用专门的多通道刺激器，如DC-Stimulator MC或者MxN刺激系统，提供4,8,16通道独立通道刺激，在软件中选定可用通道数及拟刺激区域后，由HD Target软件自动计算电极的安放位置和电流强度（每个电极的电流强度和极性可能都不同）.
6）直流电前庭刺激(Galvanic Vestibular Stimulation, GVS)
tDCS技术的一个变种，一般特指电极位于耳后乳突位置，用微弱直流电刺激前庭系统。
7）经颅微电流刺激疗法（Cranial electrotherapy stimulation，CES）
经颅微电流疗法（CES）一般特指应用微量脉冲电流于人体耳部附近 （如耳垂、 乳突、 颧骨）的一种治疗焦虑、 抑郁、 失眠的技术。曾用名：经颅电流刺激疗法（Cranial-Electro Stimulation），经颅电刺激 （transcranial electrotherapy， TCET）、 α睡眠 （alpha sleep）、 电针镇痛 （electro-analgesia）、 电麻醉（electro-narcosis）以及电疗睡眠（electrosleep）、神经电疗法”（"NeuroElectric Therapy (NET)"。
CES输出电流的参数主要为频率、 电流强度、 波形变化、 电极位置和治疗时间。目前100Hz和0.5Hz是CES常采用的频率， 对两个频率的研究也不断深入， 已发现与DMN连接的改变， 并通过DMN而间接与多种精神疾病相关； 虽然由于个体差异， 人体感觉阈有所不同， 但CES刺激电流的应用强度基本处于0.5mA以内； 不同波形特征的比较疗效虽无定论， 但常用的CES产品alpha stim所具有的专利波形的疗效表明波形特征可能具有相当的重要性； 由于个体差异CES治疗中可能需要时长不同的治疗时间； 不同的电极刺激位置也会导致脑部区域不同的电位分布.
8）传统的“TES”
“TES”在电刺激领域可以所指称的电刺激技术非常多。经颅电刺激（transcranial electrical stimulation , tES）现在逐渐用来作为最广意的概念。而传统“TES”在电生理领域指的是用于运动诱发电位（MEP）检测的经颅电刺激(TES)，但这一技术应用已经逐渐被更加方便无痛的经颅磁刺激技术(transcranial magnetic stimulation,TMS)取代。“TES”在这一领域的的其它含义还包括：经皮电刺激(Transcutaneous Electrical Stimulation，TES)，跨角膜电刺激(Transcorneal electrical stimulation, TES)，阈刺激（threshold electrical stimulation,TES）。
