短潜伏期传入抑制与对侧/同侧运动输出的神经调控机制研究

《Clinical Neurophysiology》：Short-latency afferent inhibition and modulation of contralateral and ipsilateral motor output: A neurophysiological study

本研究针对感觉运动整合中短潜伏期传入抑制(SAI)的神经通路机制尚不明确的问题，通过对比分析对侧与同侧外周电刺激对运动诱发电位(MEP)的调控作用，发现SAI仅由对侧刺激诱发且在优势半球N20前间隔即可出现，证实了SAI的严格侧化特性及丘脑-皮质通路的关键作用，为理解感觉运动整合的神经机制提供了重要依据。

　　

当我们伸手去拿一杯水时，大脑需要精确整合来自手臂的触觉和位置信息，才能准确完成这个看似简单的动作。这种将感觉信息转化为运动指令的过程，被称为感觉运动整合(sensorimotor integration)，它涉及从脊髓到皮质的复杂神经网络。在临床神经生理学领域，短潜伏期传入抑制(short-latency afferent inhibition, SAI)作为一种重要的经颅磁刺激(transcranial magnetic stimulation, TMS)范式，被广泛用于研究感觉运动整合的神经机制。

传统的SAI研究主要采用对侧外周神经刺激模式，即刺激一侧手腕的神经，同时在另一侧大脑半球记录运动反应。然而，关于同侧刺激是否能产生类似抑制效应，以及这种抑制是否涉及早期丘脑-皮质通路的激活，科学界一直存在争议。这些问题的解答不仅有助于理解大脑处理感觉信息的基本原理，对神经系统疾病的诊断和治疗也具有重要价值。

在这项发表于《Clinical Neurophysiology》的研究中，意大利罗马生物医学大学校园大学的研究团队设计了一项精巧的实验，首次系统比较了对侧和同侧外周电刺激在不同时间间隔下对运动皮质兴奋性的调控作用。

研究人员采用了多种神经生理学技术组合。研究纳入24名健康受试者，通过体感诱发电位(somatosensory evoked potentials, SEPs)测定个体化N20潜伏期作为时间基准。采用经颅磁刺激(TMS)技术刺激初级运动皮质(primary motor cortex, M1)，分别配对同侧或对侧正中神经电刺激，设置N20前(-2 ms, -1 ms)和N20后(+2 ms, +3 ms, +4 ms)多个时间间隔。记录第一背侧骨间肌(first dorsal interosseous, FDI)的运动诱发电位(motor evoked potentials, MEPs)振幅变化，通过重复测量方差分析比较不同条件下的抑制效应。

3. 结果

研究结果显示，对侧刺激在优势半球(左侧)的N20前间隔(-1 ms)和双侧半球的N20后间隔(+2 ms, +3 ms, +4 ms)均引起MEP振幅显著降低，抑制率分别达19.7%和37.5%。而同侧刺激在任何时间间隔均未产生显著抑制效应。特别值得注意的是，在优势半球观察到N20前间隔的显著抑制，提示丘脑-M1直接通路可能参与了早期运动调控。

4. 讨论

本研究证实SAI是严格侧化的神经生理现象，仅由对侧外周刺激诱发，且优势半球表现出更敏感的早期抑制特性。这一发现支持了丘脑-皮质通路在感觉运动整合中的关键作用，为理解大脑半球功能不对称性提供了神经生理学证据。研究结果对神经系统疾病的病理机制研究和临床评估具有重要价值，特别是为脑卒中后运动功能恢复的神经可塑性研究提供了新的视角。

5. 结论

该研究明确了SAI的严格侧化特性，揭示了优势半球在早期感觉运动整合中的特殊地位，强调了丘脑-皮质通路在感觉信息处理中的核心作用。这些发现不仅深化了对感觉运动整合神经机制的理解，也为开发针对性的神经调控治疗策略奠定了理论基础。