با در نظر گرفتن اینکه یک محدوده دائمی الکتریکی قطبیت همه مولکولها را جابجا می‌کند و بیشتر انتقال دهنده ها و گیرنده های عصبی در مغز موجودیت الکتریکی دارند، tDCS همچنین ممکن است بر عملکرد سلول عصبی به وسیله افزایش امتداد دادن به تغییرات عصب-شیمیایی تاثیر بگذارد. برای مثال مطالعات تصویر برداری عصبی نشان داده است که بعد از tDCS آندی میواینسیتول^[۳۴۰] به صورت قابل ملاحظه ای افزایش می‌یابد در صورتی که ان-اسیتیل-اسپارت^[۳۴۱] تغییری نمی­کند.

باید افزود که به تاثیر “مستقیم” tDCS که در بالا ذکر شد، تاثیرات “غیر مستقیم” نیز قابل مشاهده است. دگرگونی­های وابسته به ارتباط فواصل نواحی قشری و زیر قشری دیده شده است. جالب اینجا است که، اثر تعدیلی tDCS تنها به فعالیت یک سلول عصبی و فراخوان فعالیت سلولی نیست، بلکه نوسان سازی گاه به گاهی سلول عصبی را ایجاد می­ کند. آردلینو^[۳۴۲] و همکاران، متوجه شدند که زیر الکترود کاتد، فعالیت امواج آهسته EEG در باندهای بسامدی تتا و دلتا افزایش می­یابد. مطالعات حیوانی و مدلسازی یک شبکه سلولهای به هم جفت شده فعال را مطرح ‌می‌کنند( که نوسانسازی) که در استفاده از جریان ضعیف ‌حساس‌ترند تا یک سلول منفرد.

اگرچه بیشتر مطالعات اولیه tDCS بر روی قشر حرکتی طراحی شدند، باید توجه داشت که tDCS فقط تغیرات بلند مدت پتانسیل فراخوانده-حرکتی^[۳۴۳] را افزایش نمی­دهد، بلکه بر پتانسیل فراخوانده- دیداری و حسی-اندامی^[۳۴۴] نیز تاثیر می‌گذارد. این فعالیت وابسته به محل تحریک است. شواهدی از تاثیر tDCS بر مخچه، نخاع و مسیرهای بازتابی سگمنتال^[۳۴۵] انسان گزارش شده است.

یکی از مهمترین جنبه ها وقتی ‌در مورد سازوکار اثر tDCS بحث می­ شود، شدت و مکان هدایت جریان در بافت قشری است. مطالعات مدلسازی در این زمینه پژوهش‌های مفیدی انجام داده ­اند.

در پایان، میدانهای الکتریکی مداوم بافت‌های مختلفی را تحت تاثیر قرار می‌دهند (رگها، بافت‌های پیوندی^[۳۴۶] و غیره…) و مکانیسم‌های آسیب شناسانه فیزیولوژیک ( التهاب^[۳۴۷]، مهاجرت سلولی، جنبندگی عروقی^[۳۴۸]): در اضافه، تاثیرشان در ساختارهای مختلف سلولی مشاهده می شود (اسکلت بندی سلولی^[۳۴۹]، میتوکندری^[۳۵۰]، غشا). با آنچه گفته شد، tDCS ممکن است اجزا غیر سلول عصبی سیستم اعصاب مرکزی را تحت تاثیر قرار بدهد. حمایت­گر این نظریه زیر الکترود آندی در tDCS است که می‌تواند گشادسازی عروق^[۳۵۱] مغزی را امتداد بخشد (برونونی و همکاران، ۲۰۱۲).

تاثیرات پس از tDCS منبعث از چندین سازوکار پایه که در تغییر عملکرد غشا نقش دارند، می‌باشد. محدوده الکتریکی ثابت و ممتد، جدا از تغییرات تمرکز یونی محلی، می‌تواند موجب افزایش جابجایی پروتئین‌های انتقال دهنده غشایی^[۳۵۲] (مانند حرکت ذرات معلق مایع به وسیله نیروی برق)، مسبب تغیر در آرایش مولکولی و تغیر در ترکیبندی^[۳۵۳] و تغییرات موضعی تعادل پایه-اسیدی بافت می‌گردد. باز توزیع پروتئین‌های غشا در محیط کشت سلولی آزمایش و اثبات شده است. مهاجرت گیرنده های استیل کولینی در پاسخ به جریان ورودی از احتمال مهاجرت پروتیئن ها و کانال‌های غشایی حمایت می‌کند. تغییرات در ویژگی‌ها و تعداد کانال‌های یونی ممکن است بر اثر انتشار فعالیت سلول عصبی در ارتباط با پلاستیسیته غیر سیناپسی باشد. در پایان، یکی از پدیده‌های مهم که با هدایت جریان مستقیم (DC) در بافت رخ می‌دهد الکترولیز آب می‌باشد. در آب خالص، تفکیک بسیار کم است( تقریباً بر مول). به هر حال، تحت تاثیر وجود پایه/اسیدی ضعیف، و تولید شده توسط الکترولیز و تفکیک اسید ضعیف در محلول می‌تواند تغییر در تعادل پایه/اسیدی تعادل القا شده توسط افزایش اسیدسازی^[۳۵۴] یا بازسازی که در حین این تغییر قابل ملاحظه ی غشا، گیرنده ها، و عملکرد سلول را تحت تاثیر قرار می­دهد. بخاطر اینکه تغیرات PH و [Ca+2] درون سلولی به صورت تنگاتنگ باهم مرتبط هستند و قطبیت اندی نیز با افزایش Ca+2 ، و قطبیت کاتدی نیز ممکن است بر Ca +2 تاثیر گذاشته و موجب تغیر در PH گردد.

ماندگاری اثر پس از tDCS در سطح سیناپسی با میانجی­گری گیرنده های NMDA در مغز رخ می‌دهد( لایبنیتز^[۳۵۵] و همکاران، ۲۰۰۲: نیچه و همکاران،۲۰۰۳: سیبنر^[۳۵۶] و همکاران، ۲۰۰۴) یافته های ذکر شده در بالا بر این عقیده اشاره دارد که این ماندگاری اثر تنها بر اثر تغییرات گیرنده های NMDA نیست. با اینهمه هنوز گیرنده ای NMDA در آکسونهای پیرامونی مشاهده می‌شوند.که در اکسونهای مرکزی گزارش نشده­اند. لایبنیتز و همکاران، ۲۰۰۰ و نیچه و همکاران، ۲۰۰۳ فرضیه میانجیگری گیرنده های NMDA را در^[۳۵۷] LTD به ‌عنوان یک مکانیسم احتمالی مطرح کردند. نتایج آن ها باید محتاطانه تفسیر شود، برای اینکه دکسترامتورفان^[۳۵۸] در دوزهای بالا به صورت غیر ویژه ای بازدارنده کانال‌های غیر NMDA وابسته به ولتاژ است. با این وجود، tDCS موجب تغییر در عملکرد غشا شده و می‌تواند موجب بدکارکردی سیستم NMDA به ‌عنوان یک پدیده غیر معمول در ضمن بسیاری از سازوکارهای مختلف گردد، tDCS در تبادل غشا به ‌عنوان اثر پس از تحریک غیر سیناپسی می‌تواند به ‌عنوان آماده ساز میانجیگری گیرنده های NMDA که موجب تغیر در نوسان سازی سیناپسی می­ شود گردد. تغییرات PH در زیر الکترود قطبی شده می‌تواند بر عملکرد غشا خارج از سیناپس، مستقیم وغیر مستقیم تاثیر بگذارد که موجب تغییر کردن فعالیت سیستم NMDA می­ شود (آردولینو^[۳۵۹] و همکاران، ۲۰۰۵).

عوامل مؤثر در ایجاد تغییر در نوروپلاستیسیته به وسیله tDCS

اثر سن

کاملاً مشخص است که سالخوردگی با اختلال در یادگیری و حافظه در رابطه است. بعلاوه سالخوردگی با تغییر در ظرفیت فرایندهای مهم در پلاستیسیته سیناپسی مانند LTP نیز رابطه دارد. بعضی شواهد که تأیید کننده کاهش ظرفیت‌های تغیر به وسیله تحریک غیر تهاجمی مغز در رابطه با افزایش سن در هر دو گروه افراد سالم و با اختلال عصب شناختی وجود دارد که با بهره گرفتن از روش PAS^[360] تاثیر وابسته به سن ایجاد پلاستیسیته مورد تحقیق قرار گرفته. برای مثال، شدت PAS ایجاد کننده پلاستیسیته در قشر حرکتی در افراد جوان بزرگتر از افراد سالخورده است. در مطالعه ای فتحی^[۳۶۱] و همکاران ۲۰۱۰ با بهره گرفتن از تسهیل کننده PAS برای بررسی اثر سن در سه گروه افراد سالم در یافتند که پاسخ شبه LTP به PAS در هر دو گروه جوان و میان سال قابل ملاحظه بود ولی افراد مسن (۶۰-۷۹) پاسخدهی خوبی نداشتند. تکچیو^[۳۶۲] و همکاران، ۲۰۰۸، نیز با بهره گرفتن از این روش در یافتند اثر وابسته به سن در افزایش تغیرات پلاستیسیته در خانم ها پس از سن یائسگی^[۳۶۳] کاهش می‌یابد (رایدینگ و زیه­مان^[۳۶۴]، ۲۰۱۰).

اثر توجه