高强度节律性力量训练对老年人皮质脊髓束和网状脊髓束急性反应的年龄差异性研究

为解决老年人神经肌肉功能衰退的机制问题，研究人员开展了一项关于高强度节律性力量训练（MPST）对皮质脊髓束（CST）和网状脊髓束（RST）急性调节作用的年龄差异性研究。通过单次MPST干预结合经颅磁刺激（TMS）和StartReact范式，发现年轻成人运动诱发电位（MEP）显著增强，而老年人仅表现为抑制性降低（SP和SICI），且两组均未观察到RST驱动增强。该研究揭示了年龄相关的下行通路可塑性差异，为优化老年神经康复策略提供了新依据。

　　

随着年龄增长，神经肌肉功能的衰退已成为全球健康挑战，尤其在老年人中表现为力量下降和运动控制能力减弱。尽管力量训练被证明能部分抵消这些衰退，但其背后的神经机制，尤其是涉及皮质脊髓束（Corticospinal Tract, CST）和网状脊髓束（Reticulospinal Tract, RST）的适应性变化，仍不明确。CST作为自主运动的主要通路，其功能随年龄增长而下降，而RST可能在此过程中发挥代偿作用。然而，目前关于RST在老年人力量训练中的可塑性研究几乎空白。

为解决这一问题，来自Monash University的研究团队设计了一项创新性研究，比较了年轻和老年人在单次高强度节律性力量训练（Metronome-Paced Strength Training, MPST）后CST和RST的急性反应。研究通过结合经颅磁刺激（Transcranial Magnetic Stimulation, TMS）和StartReact范式，首次揭示了年龄对下行运动通路调节的差异性影响。相关成果发表在《Neurobiology of Aging》上，为理解衰老神经系统的可塑性提供了重要证据。

研究团队招募了35名参与者（18名老年人，17名年轻人），通过单侧肱二头肌弯举（70-75% 1-RM）进行MPST干预。关键技术包括：1）TMS评估皮质和皮质脊髓兴奋性（MEP振幅）及抑制（静默期SP）；2）StartReact范式结合听觉惊吓刺激量化RST活性；3）表面肌电图（sEMG）记录肌肉活动；4）最大复合动作电位（M_MAX）和中枢激活率（CAR）测定。所有测量在运动前、运动后5分钟和30分钟进行。

3.1 基线电生理与力量指标
老年组在早期MEP（0-8 ms）、SICI和相对力量（MVF/体重）等指标上显著低于年轻组，提示基线神经功能存在年龄差异。

3.2 最大自主等长力量（MVF）
运动后两组MVF均下降，但年轻组降幅更大（5-30分钟持续降低），而老年组仅5分钟时显著下降，反映年龄相关的疲劳恢复差异。

3.3 皮质脊髓兴奋性（CSE）与静默期（SP）
年轻组在130-170% AMT强度下MEP显著增加，而老年组无变化。两组SP持续时间均缩短（p<0.01），表明抑制释放的普遍性。

3.4 早期与晚期MEPs
年轻组150% AMT时早期MEP（代表CST输入）增加，而晚期MEP（8-24 ms，可能反映皮质网状通路）无变化。老年组两者均未改变，提示年龄相关的CST可塑性下降。

3.5 皮质内抑制（SICI & ICF）
两组SICI（GABA_A介导的抑制）均显著释放（p<0.05），但ICF（谷氨酸能活动）无变化，表明MPST特异性调节抑制性环路。

3.7 StartReact测试
尽管反应时间无统计学差异，但老年组惊吓刺激下反应时间减少21%（效应量d=0.58），暗示RST潜在代偿趋势。

研究结论指出，MPST在年轻成人中优先增强CST兴奋性，而老年人仅表现为抑制性降低（SP和SICI），且无RST驱动增强。这种差异可能源于衰老相关的脑干结构萎缩或延迟的突触强化机制。尽管MPST能有效降低抑制，但其对老年人RST的激活不足，提示需开发针对性更强的训练方案（如姿势挑战任务）以优化神经康复效果。

该研究的创新性在于首次揭示了年龄对运动通路急性适应的分化影响，为临床设计抗衰老干预措施提供了理论依据。未来研究可探索长期MPST对RST的可塑性影响，或结合多模态神经影像以明确脑干-脊髓通路的代偿机制。这些发现不仅拓展了对衰老神经系统的认识，也为开发靶向subcortical（皮质下）通路的康复策略指明了方向。