老年慢性腰痛患者双任务站立时神经振荡变化的脑电研究及其对平衡控制的机制探讨

本研究针对老年慢性腰痛(LBP)患者双任务条件下平衡控制能力下降的问题，通过脑电图(EEG)技术探究其神经机制。研究人员采用2种姿势任务(双足/单足站立)与3种认知任务(无任务/计数/计算)的组合范式，发现LBP组在θ和β频段功率谱密度(PSD)出现特征性改变：前额叶β波活动增强反映疼痛持续状态，而前中央区θ波激活不足提示认知-姿势资源调配障碍。该研究首次揭示认知-运动干扰的神经基础，为开发针对性康复训练提供理论依据。

　　

随着年龄增长，慢性腰痛成为困扰老年人群的主要健康问题之一。令人担忧的是，这类患者跌倒风险是健康老人的2-3倍，而日常生活中同时执行站立和交谈、计算等"双任务"场景正是跌倒高发情境。既往研究多关注肌肉骨骼系统异常，却忽略了一个关键问题：当大脑需要同时处理疼痛信号和协调平衡时，神经资源如何分配？中山大学附属第一医院康复医学科的研究团队在《European Review of Aging and Physical Activity》发表的研究，首次通过脑电波解码揭开了这一谜题。

研究采用创新性的"姿势-认知双任务范式"：39名受试者(LBP组21人，对照组18人)在完成双足/单足站立时，同步进行从简单数数到复杂计算的认知任务。通过64导联脑电帽记录α(8-13Hz)、β(14-30Hz)、θ(4-7Hz)频段振荡，结合平衡板采集重心动摇参数(COP)。关键技术包括：1)基于Wii平衡板的实时姿势监测系统；2)标准化认知任务难度分级；3)功率谱密度分析聚焦前额叶、中央区和顶叶功能分区。

平衡表现差异

LBP组在所有双任务条件下COP摆动面积显著增大(p<0.05)，即使简单计数任务也导致平衡恶化，而对照组仅在复杂计算任务时表现下降。单腿站立时，LBP组θ波激活比对照组降低37.5%(p=0.002)，提示前额叶-中央区神经网络募集不足。

特征性脑电模式

研究发现三个关键神经标记：1)前额叶β波功率普遍增强，与疼痛持续时间呈正相关(r=0.55)；2)中央区θ波在单腿站立时失去正常的任务难度响应性；3)顶叶θ波在双任务中出现"激活反转"现象——健康组升高42%而LBP组降低28%。

认知-姿势干扰机制

θ波功率与COP参数呈显著负相关(r=-0.55)，证实前额叶皮层在资源竞争中的核心作用。特别值得注意的是，LBP患者在需要执行减法运算的单腿站立时，脑区激活模式呈现"去同步化"特征，这种神经失代偿可解释其跌倒风险增加的现象。

这项研究首次绘制出老年腰痛患者的"神经-行为图谱"，揭示疼痛通过改变前额叶β振荡和θ振荡的协同模式，削弱大脑在双任务条件下的资源分配能力。该发现为临床康复提供新思路：针对θ波异常的经颅磁刺激(TMS)联合双任务训练，可能成为改善老年LBP患者平衡功能的新策略。研究结果对预防老年跌倒具有重要价值，未来可扩展至帕金森病、脑卒中等神经系统疾病的平衡障碍机制研究。