综述:硫化氢在阿尔茨海默病中作为沉默神经保护剂的作用

【字体: 时间:2025年09月05日 来源:Neuroscience 2.8

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  这篇综述通过电前庭刺激(EVS)实验,揭示了前庭传入神经通过反馈控制机制参与步态稳定调节的过程。研究发现头部方向改变会影响EVS诱导的扰动方向,并通过建立XCoM'-GRF反馈模型证实前庭信息在人体质心(CoM)状态估计中的作用,为步态控制机制提供了新见解。

  

前庭系统如何参与步态稳定控制

行走时保持平衡需要精确控制身体质心(CoM)相对于支撑面(BoS)的位置。这项研究通过创新的电前庭刺激(EVS)技术,揭示了前庭系统在步态稳定中的关键作用。

电前庭刺激诱导的扰动特征

实验采用±5.0mA的随机EVS刺激,发现其与地面反作用力(GRF)在1-25Hz范围内存在显著相干性。有趣的是,当受试者头部向左转时,EVS-GRF相干性在内外侧(ML)和前后(AP)方向均显著降低,这表明头部方向改变了前庭信息的处理方式。

反馈控制模型的新发现

研究团队建立了突破性的"反馈模型",将外推质心(XCoM)与延迟的GRF相关联。模型显示:

  1. 1.

    所有条件下XCoM'与延迟GRF均呈负相关

  2. 2.

    EVS使ML和AP方向的模型残差显著增加

  3. 3.

    头部前向时,EVS对AP方向残差的影响比头部左转时更显著

这些发现表明前庭信息确实参与了CoM状态估计,但主要作用于ML方向的稳定控制。

方向特异性调控的奥秘

与传统认知不同,研究发现头部左转时,EVS并未如预期那样增强AP方向的调控。这可能是由于:

  1. 1.

    头部旋转角度不足90°导致扰动未完全转向AP方向

  2. 2.

    解剖结构导致ML方向控制对AP方向的"串扰"效应

  3. 3.

    步行时AP方向本身具有更强的被动稳定性

这些发现为理解感觉运动整合提供了新视角,提示前庭系统在步态控制中存在方向特异性贡献。

研究局限与未来方向

研究存在几点局限:

  1. 1.

    头部自然姿势可能减弱EVS效果

  2. 2.

    样本量较小可能影响统计效力

  3. 3.

    左右步态周期分析存在不对称性

未来研究可探索:

  1. 1.

    不同头部倾斜角度的效应

  2. 2.

    前庭功能障碍患者的对照研究

  3. 3.

    与其他感觉系统的交互作用

这项研究为理解神经肌肉控制机制提供了重要证据,特别在阐明前庭系统如何参与动态平衡方面做出了突破性贡献。研究建立的XCoM'-GRF反馈模型为临床评估和康复干预提供了新的理论基础。

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