SC10X/U高密度电极系统：用于人类颈髓神经活动标准化表面记录的新方法

为解决颈髓神经电信号记录缺乏标准化高密度电极系统的问题，研究人员开发了SC10X/U电极布局系统，通过76个标准化电极位点实现高密度电脊髓成像(HD-ESG)。实验证明该系统可成功记录中位神经刺激诱发的N13(13.2±1.1 ms)和P9电位，其拓扑图显示活动集中于C5-C7背侧水平。该研究填补了多通道脊髓信号记录标准化的技术空白，为神经退行性疾病研究提供新工具。

　　

脊髓作为感觉运动神经系统的重要组成部分，长期以来在神经电生理研究中被简单视为大脑与周围神经的"传导线"，其复杂的神经环路功能长期被忽视。这种认知局限部分源于技术瓶颈——与成熟的脑电图(EEG)10/20系统相比，脊髓电信号记录始终缺乏标准化的高密度电极布局方案。现有技术要么依赖有限通道的环状电极系统，要么采用各研究中心自定的非标准多通道方案，导致数据难以跨研究比较。这种标准化缺失严重阻碍了对脊髓在神经退行性疾病(如肌萎缩侧索硬化症ALS)中作用机制的深入探索。

都柏林圣三一学院的研究团队在《Clinical Neurophysiology》发表的研究中，创新性地将EEG 10/10系统的设计理念延伸至脊髓空间，开发出SC10X/U高密度电极系统。该系统通过16个解剖标志点定义颈髓和上胸髓区域，将电极空间划分为76个标准化位置，并建立与10/10系统兼容的命名体系。研究人员采用柔性电极贴片实现该系统的物理构建，通过64通道配置记录10名健康受试者的中位神经刺激诱发电位，成功验证了系统的实用性。

关键技术包括：(1)基于解剖标志的电极空间划分算法；(2)可适配不同体型的弹性电极贴片设计；(3)64通道高密度电脊髓成像(HD-ESG)记录；(4)典型相关分析(CCA)去除心电伪迹；(5)Hjorth表面拉普拉斯参照的空间滤波。

研究结果部分显示：

1. The SC10-X/U电极系统
   系统设计采用"10%等分"原则，在横向上将C7棘突水平平面分为10等份，纵向上按颈椎(C1-C7)和胸椎(T1-T4)棘突间距比例划分。电极命名采用双大写字母+数字格式(如ML6表示中线第6电极)，左右侧分别用奇偶数区分。

2. 实验验证方法
   64电极HD-ESG记录显示，ML6电极(对应C6椎体水平)可稳定检测到P9(9.7±1.2 ms)和N13(13.2±1.1 ms)诱发电位。与传统环状电极系统相比，SC10X/U的AL1-AL2等11个电极可完全复现环状系统的记录功能。

3. HD-ESG结果
   拓扑图分析揭示N13电位在ML4-ML6电极(对应C5-C7背侧水平)形成活动核心，并在右前外侧区域出现极性反转。这种空间分布与背角突触后电位起源的理论模型相符，证实了记录结果的神经解剖学合理性。

讨论指出，SC10X/U系统首次实现了脊髓电生理记录的标准化，其意义堪比EEG领域的10/20系统革命。通过兼容传统环状电极数据的同时扩展高密度记录能力，该系统为探索脊髓在感觉运动整合中的主动处理功能提供了技术基础。未来应用方向包括：(1)建立脊髓电活动图谱数据库；(2)开发ALS等疾病的脊髓特异性生物标志物；(3)结合HD-EEG研究脑-脊髓-肌肉的完整神经环路。Prabhav Mehra等强调，该标准将促进多中心研究的可比性，为理解脊髓在神经退行性疾病中的病理机制开辟新途径。