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为探究网状脊髓束调控运动的机制及 StartReact 效应的神经机制，研究人员对 22 名健康参与者采用 StartReact 范式，通过 EMG 和高密度 EEG 评估肌电与皮层活动。发现 MAS 诱发运动需运动皮层参与，LAS 诱发的加速运动则主要由皮层下介导，提示 StartReact 效应是评估网状脊髓运动控制的皮层下现象。
在人体运动调控的复杂网络中，皮层与皮层下通路的协同机制一直是神经科学领域的核心谜题。作为调控运动的两大关键下行通路，皮质脊髓束（corticospinal tract）的研究已较为深入，但其 “搭档” 网状脊髓束（reticulospinal tract）的功能却始终蒙着一层神秘面纱。目前，科学界对 StartReact 效应（即响亮声刺激可加速运动反应的现象）的神经机制争论不休：它究竟是皮层下通路主导的 “快速反射”，还是皮层与皮层下共同协作的结果？为破解这一谜团，来自瑞士苏黎世州伦理委员会批准的研究团队（Study-ID: 2021–00973）开展了一项极具突破性的研究，相关成果发表在《Clinical Neurophysiology》，为运动控制的神经机制研究翻开了新的一页。
研究人员以 22 名健康青年为研究对象（12 名女性，平均年龄 27.2 岁 ±6.8 岁），均为右利手，通过严格的纳入标准确保样本的同质性。研究采用经典的 StartReact 范式，让参与者对两种声刺激 —— 中等强度声刺激（MAS，85 dB）和响亮声刺激（LAS，121 dB）—— 做出腕伸展运动反应。实验中，同步采集肌电图（EMG）以记录肌肉活动，运用高密度脑电图（EEG）捕捉皮层电信号变化，通过对比分析不同刺激下的神经肌肉响应差异，揭示运动皮层在 StartReact 效应中的真实角色。
一、声刺激强度差异引发的运动反应分化
实验结果显示，LAS 诱发的反应时间（100.0±29.3 ms）显著短于 MAS（157.3±64.3 ms），典型的 StartReact 效应得以验证。进一步分析发现，MAS 诱发的运动中，运动相关皮层电位（MRCPs）在肌肉激活前 21 ms 就已出现，表明运动皮层积极参与了这一过程；而 LAS 诱发的快速运动中，MRCPs 在肌肉激活后 65 ms 才姗姗来迟，提示皮层并未参与运动启动。
二、皮层活动的时空特征揭示通路差异
通过对运动皮层的空间定位分析，研究人员发现，MAS 刺激下，对侧运动皮层（C1/C3 通道）在运动启动阶段（-20 至 40 ms）出现显著的侧向化负电位，证实了皮层对运动的直接驱动作用；反观 LAS 刺激，运动启动时皮层并无明显侧向化活动，直至运动后期（60 至 120 ms）才出现皮层响应，暗示此时的皮层活动可能仅负责运动的精细调整。
三、皮层预备活动的缺失与皮层下主导的证据
研究团队还对运动前的皮层预备活动进行了深入探究。通过 contingent negative variation（CNV，反映皮层慢电位变化）和 event-related desynchronization（ERD，α 波抑制表征皮层激活）分析发现，在刺激不可预测的实验条件下，MAS 和 LAS 刺激前均未检测到显著的皮层预备活动。这一结果表明，StartReact 效应中快速运动的启动并非依赖皮层的预先准备，而是由皮层下通路直接触发。
四、皮层下机制的验证与 StartReact 效应的本质
结合动物实验证据与临床观察，研究人员指出，LAS 诱发的快速运动极可能由网状脊髓束介导。这一通路凭借其短潜伏期、快速传导的特性，能够在接收到强刺激信号后迅速启动 “预编程” 的运动模式，而无需等待皮层的 “指令”。与之形成鲜明对比的是，MAS 刺激因其强度较低，需依赖皮层的精细调控来完成运动计划的制定与执行。
这项研究首次通过高密度 EEG 技术，在人类受试者中清晰揭示了 StartReact 效应的双通路机制：中等强度刺激依赖运动皮层的主动参与，而强刺激则激活皮层下网状脊髓通路，实现运动的快速启动。这一发现不仅为运动控制的神经模型提供了关键证据，也为临床评估网状脊髓功能开辟了新途径。例如，通过分析不同刺激下的皮层 - 肌肉响应模式，有望为脊髓损伤、帕金森病等运动障碍性疾病的神经可塑性评估提供新的生物标志物。正如研究人员所言，StartReact 效应作为一种无创、可量化的检测手段，其背后的皮层下机制本质，将为理解人类运动调控的复杂性及疾病状态下的通路重构提供重要启示。
研究结论明确了运动皮层在 MAS 诱发运动中的关键作用，以及皮层下结构对 LAS 诱发快速运动的主导地位，有力支持了 StartReact 效应作为评估网状脊髓运动控制的有效性。这一成果不仅解决了该领域长期存在的机制争议，更为未来深入探索皮层 - 皮层下互作在健康与疾病中的角色奠定了基础，标志着人类向揭开运动控制 “神经密码” 迈出了重要一步。
