电流前庭刺激对直立感知的偏侧化调控:青年与老年群体的主观姿势垂直位研究

《Experimental Brain Research》:Galvanic vestibular stimulation alters the sense of upright

【字体: 时间:2025年11月16日 来源:Experimental Brain Research 1.6

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  本研究针对脑卒中后推挤综合征患者直立感知障碍的康复需求,探讨了电流前庭刺激(GVS)对健康人群主观姿势垂直位(SPV)的调控作用。通过对比青年与老年群体在右侧阳极、左侧阳极及假刺激下的SPV偏差,发现右侧阳极GVS可显著诱导SPV偏斜(平均0.87°),且效应与年龄无关。该研究为GVS在空间定向障碍康复中的精准应用提供了实验依据。

  
在神经康复领域,脑卒中后推挤综合征(Pusher Syndrome)患者常表现出令人困惑的空间感知障碍:即使身体明显倾斜,他们仍坚信自己处于直立状态。这种主观姿势垂直位(Subjective Postural Vertical, SPV)的偏差平均可达18°,严重阻碍康复进程。尽管前庭系统在重力感知中扮演核心角色,但非侵入性调控手段如电流前庭刺激(Galvanic Vestibular Stimulation, GVS)能否修正SPV偏差,既往研究因样本量小、刺激参数不统一而结论矛盾。更关键的是,老年群体作为脑卒中高发人群,其前庭功能退化是否影响GVS效果尚未系统探索。
为破解这一难题,德国蒂宾根大学的研究团队在《Experimental Brain Research》发表最新研究,通过严谨的双年龄段设计(青年组25.4±3.4岁,老年组64.5±5.7岁,各28人),首次揭示GVS对SPV的偏侧化调控特性。参与者被蒙眼固定于可倾斜座椅中,通过手动旋转装置调整倾斜角度,在三种GVS条件(右侧阳极、左侧阳极、假刺激)下报告自身直立感知的起始与终止角度。
关键技术方法
研究采用双侧双极GVS(NeuroConn DC-Stimulator),电极置于乳突区,刺激参数为1 mA直流电(15秒持续刺激,2秒淡入/淡出)。SPV测量通过盲法倾斜椅实验实现,计算入口与出口角度的均值作为SPV偏差,并以 sector width(入口-出口角度绝对值)评估感知精度。统计分析结合频率学派混合方差分析与贝叶斯因子验证。
研究结果
主观姿势垂直位(SPV)
右侧阳极GVS在青年组与老年组均引发显著SPV右偏(青年组:与假刺激对比p=0.020;老年组:与左侧阳极对比p=0.041),最大平均偏差0.87°。老年组在所有条件下均显示更高SPV偏差(0.54° vs. 0.07°),印证前庭系统随年龄退化。
Sector width
GVS与年龄均未显著影响sector width(所有p>0.05),贝叶斯分析支持零假设,表明SPV变化非感知精度下降所致。
SPV与Sector width相关性
所有条件下SPV偏差与sector width无显著相关性(|r|<0.22, p>0.25),证实直立感知偏差与灵敏度相互独立。
结论与意义
本研究明确GVS可特异性调控SPV,且效应具有右半球优势,可能与右侧前庭皮层(如顶岛前庭皮层Parieto-Insular Vestibular Cortex, PIVC)在空间处理中的主导性有关。尽管GVS诱导的SPV偏斜幅度(0.87°)远小于推挤综合征患者的病理偏斜(18°),但其无创、耐受性好的特性为康复策略提供新思路。未来需结合脑半球优势筛查与刺激参数优化(如左乳突增强至2 mA),探索GVS在神经康复中的长期效应。
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