脑部光疗能提升耐力吗？首项试验称不能

你的耐力极限可能不仅仅取决于双腿

耐力运动员会花大量时间改善那些常见因素：有氧能力、乳酸阈值、碳水化合物摄入、热适应和配速。尽管大脑会作出决定艰苦努力是否感觉可持续的判断，但它受到的关注较少。运动期间，前额叶皮层有助于整合不适感、唤醒水平、注意力、疼痛和身体内部信号。因此，它很可能参与疲劳和配速调节。

一种被提出用于影响该系统的方法是经颅光生物调节（tPBM）：将红光或近红外光照射于头皮，通常位于前额叶皮层上方。该理论在生物学上是合理的。其提升运动表现的主张尚未得到证实。在唯一一项针对受过训练的耐力自行车运动员的直接随机试验中，与假治疗相比，20分钟的前额叶tPBM并未改善随后进行的计时赛表现或心血管结局。

这一结果应当抑制在比赛季前购买发光头带的冲动。它并未解决所有机制性问题，因为该研究没有测量运动期间的大脑氧合情况，而且已发表的报告也没有提供判断实际光照剂量所需的参数。但运动员花钱并不需要一个神秘剂量。他们需要的是表现得到改善的证据。

为何前额叶氧合已成为耐力问题

中枢性疲劳是真实存在的，尽管它并非一个关闭运动表现的单一开关。Qian等人于2025年发表的一篇综述描述了精神疲劳如何通过改变努力感知、耗竭注意力资源和降低抑制控制等中枢过程，并结合外周神经肌肉机制，损害运动员的耐力。其实际意义虽有限但有用：运动员可能在肌肉能力尚可的情况下参加训练或比赛，却对持续努力的耐受性降低。

Jung等人于2024年开展的一项观察性研究纳入约75名参与者，发现前额叶脑氧合在剧烈运动强度与同时出现的认知表现下降之间的关系中起到部分统计中介作用。该分析支持一种在机制上连贯的关联，而非证明改变前额叶氧合将改善自行车、跑步或任何其他耐力结果。不过，它确实将一个可测量的大脑变量置于一个与运动相关的表现问题之中。

即使在体能良好的人群中，大脑仍会作出反应。在进行递增负荷骑行的受训运动员中，Goepp等人于2025年开展的一项对照实验发现，要求较高的认知—运动双重任务会产生可测量的中枢神经系统疲劳，并损害持续注意表现。体能并不会让大脑免受认知负荷影响；它改变的是运动员，而不是注意力规律。

运动条件也可能改变前额叶生理。Guérin等人于2026年开展的一项对照研究发现，力竭运动期间的听觉刺激会改变脑氧合和心理物理反应。这一发现并不验证光疗法。但它表明，艰苦运动期间的脑血流动力学并非固定输出，不会忽略外部输入。

为何光疗看起来值得测试

tPBM为可检验的假设提供了一条可信路径。红光和近红外光能够在实验条件下影响线粒体活性和脑血流动力学。在Lee等人于2024年开展的一项随机研究中，健康老年人在静息状态下接受了tPBM。研究人员报告称，认知效率以及功能性近红外光谱测量的皮层血流动力学指标出现了剂量依赖性变化。

这证明的是在受控静息条件下大脑反应的概念验证，而非运动员中增强运动表现效应的证据。静息状态下的老年人与进行艰苦努力的受训自行车运动员差异显著：基线脑血流、代谢需求、热应激、疲劳状态和即时任务均不相同。剂量同样重要。一种设备可以具有合理的机制，却仍可能输送的能量过少、瞄准错误位置，或在错误的时间发挥作用，因而无法影响运动表现。

其他运动研究强化了前额叶活动会随情境改变这一观点。Shao等人于2023年开展的一项fNIRS研究监测了42名年轻成年人的前额叶血流动力学，发现急性高强度间歇训练和Tabata会影响抑制控制和皮层激活。Wang等人于2025年开展的一项交叉研究发现，36名健康大学生在太极拳、骑行和休息后表现出不同的前额叶激活和情绪记忆反应。两项研究均未测试耐力表现或tPBM，但都符合这一更广泛的观察：运动模式和强度能够改变前额叶功能。

直接检验：一项随机试验未发现表现提升

关键研究是Arrighi等人于2026年开展的一项双盲、平衡交叉试验。排除部分受试者后，18名受过训练的男性自行车运动员接受了针对前额叶皮层的20分钟tPBM或假治疗。随后，他们以第一乳酸阈值80%的强度完成热身，以第一乳酸阈值加5%的强度进行15分钟恒定负荷运动，并进行25分钟自定配速计时赛。

结局为阴性：与假治疗相比，tPBM对计时赛表现或心血管结局均未产生统计学显著影响。此处概述的已发表文本中没有置信区间或效应估计，因此该试验无法告知读者数据仍可兼容多大程度的获益或伤害。由于仅有18名男性，它排除小至中等效应的能力也有限。这些局限性很重要，但不会将阴性结果转变为阳性结果。

若从机制角度解读，若干设计特征使结果难以解释。研究人员未收集同步fNIRS、EEG或其他可显示干预是否改变前额叶氧合的测量数据。报告还缺少波长、辐照度、能量密度、光束面积和精确头皮坐标。没有这些细节，其他研究人员就无法评估剂量是否足够，或忠实复现该方案。

时机可能很重要。主要计时赛在tPBM开始后约33至38分钟开始，此前经历了光照、热身、休息阶段以及15分钟恒定负荷阶段。对于受过训练的自行车运动员而言，恒定负荷阶段同样是次极量的。如果所提出的益处取决于在严重运动期间防止显著的前额叶去氧合，那么该方案可能没有足够强地触及目标机制。这是一个合理的假设，而非该试验证明的解释。

阴性结果意味着什么，又不意味着什么

该研究为实际问题提供了目前最有力的答案：在这一方案下，急性前额叶tPBM并未改善这组受过训练的男性自行车运动员的表现。它并不能证明没有任何光照方案能够影响耐力，也不能证明前额叶生理从不限制运动表现。它确实意味着，该机制仍未与已证实的运动表现获益建立联系。

不应拉伸更广泛的文献来填补这一空白。听觉刺激不是tPBM。认知—运动训练不是tPBM。静息状态下老年人脑血流动力学的变化，并不是受训男性自行车运动员计时赛成绩的提升。即便是来自临床疾病状态的证据，在这里的适用范围也有限：Machfer等人于2024年开展的一项研究将脑部和肌肉氧供受损与终末期肾病患者运动能力降低联系起来；这一人群的血流动力学与健康运动员存在深刻差异。

运动员现在可以做什么

• 不要为了耐力表现购买tPBM设备。一项小型直接随机试验未发现获益，且尚无重复研究确立有效方案。
• 在重要努力前保护你的注意力。精神疲劳在运动员中具有已被记录的中枢成分。比赛前减少消耗认知精力的工作无需成本，且不利影响很小。
• 有意识地使用比赛日的感官环境。在力竭运动期间，听觉输入可改变脑氧合和心理物理反应。根据何种方式能帮助你可靠地配速和集中注意力来选择音乐、提示或安静。
• 关注更好的试验。下一项关键研究应公布完整的光照剂量参数，纳入女性和男性，测试具有适当挑战性的运动，并在干预和表现测试期间测量前额叶氧合。

结论：前额叶氧合是耐力疲劳故事中可信的一部分。经颅光生物调节仍是一种尚未证实能够改变结局的方法。