后顶叶皮层经颅直流电刺激对视觉和前庭功能的影响

《NeuroSci》：Effects of Transcranial Direct Current Stimulation of the Posterior Parietal Cortex on Visual and Vestibular Function

　　

（1）背景：后顶叶皮层（PPC）靶向经颅直流电刺激（tDCS）对姿势稳定性和皮层活动的影响仍不明确。因此，本研究旨在调查并比较tDCS条件前后皮层活动与姿势稳定性的变化。（2）方法：8名右利手成年人完成基线评估，随后进行三次刺激会话：左阳极/右阴极（L-A/R-C）、左阴极/右阳极（L-C/R-A）以及假刺激，均作用于PPC。会话采用随机拉丁方设计，每次之间至少间隔4天洗脱期。在基线及每次tDCS会话后，研究人员使用功能性近红外光谱（fNIRS）测量皮层活动，并利用平衡误差评分系统（BESS）和力台评估串联站姿下的姿势稳定性。（3）结果：与基线测量相比，L-C/R-A刺激后右侧颞中回（MTG）出现显著失活。此外，姿势稳定性测量显示，与基线及L-A/R-C条件相比，L-C/R-A刺激后的BESS错误评分更高且摇摆长度更大。（4）结论：双侧PPC tDCS根据刺激极性差异性地影响皮层活动和姿势控制。具体而言，L-C/R-A刺激与视觉-前庭整合及姿势稳定性受损相关。这些初步发现强调了半球间顶叶平衡在姿势调节中的关键作用，并提示极性特异性tDCS方案可能是未来需要重点考虑的因素。

**论文解读：后顶叶皮层经颅直流电刺激对视觉和前庭功能的影响**

**研究背景与问题**
平衡维持依赖于视觉、前庭和本体感觉等多感觉输入的整合，该整合过程由前庭核和大脑皮层顶叶联合区共同调控。后顶叶皮层（PPC）作为关键神经枢纽，通过其与多感觉处理皮层区域的广泛连接，在姿势控制中发挥重要作用。已有研究表明，右侧PPC在视觉空间处理和注意力分配中活性增加，左侧PPC则选择性响应本体感觉反馈和前庭输入。然而，针对PPC的经颅直流电刺激（tDCS）如何影响姿势稳定性和皮层活动，特别是不同极性配置（左阳极/右阴极 vs. 左阴极/右阳极）的双侧刺激是否产生差异性效应，目前尚不清楚。现有研究虽提示顶叶区极性相反的刺激可改变半球间顶叶平衡，并调节姿势适应机制，但有关PPC tDCS对平衡和皮层活动的具体影响仍缺乏系统探讨。因此，本研究旨在调查并比较不同tDCS条件前后平衡能力和皮层活动的变化，为理解PPC在多感觉整合中的作用提供初步证据。该研究发表在《NeuroSci》。

**研究方法**
本研究招募了8名健康右利手成年人（4男4女，年龄20-30岁），作为探索性研究样本。主要关键技术方法包括：（1）经颅直流电刺激（tDCS）：使用ActivaDose II设备，施加2 mA恒流20分钟，30秒上升/10秒下降，电极按国际10-20系统置于双侧PPC（P3和P4），设置三种条件：左阳极/右阴极（L-A/R-C）、左阴极/右阳极（L-C/R-A）和假刺激（电极同L-A/R-C但仅通电10秒）。采用随机拉丁方设计，各会话间至少4天洗脱期。（2）功能性近红外光谱（fNIRS）：使用NIRSport2系统，15个光源和16个探测器，通道间距3 cm，共35个测量通道，记录氧合血红蛋白（HbO）浓度变化，兴趣区包括体感联合区（SAA）、初级视觉皮层（V1）、颞中回（MTG）、颞上回（STG）和角回（AG）。（3）姿势稳定性评估：采用平衡误差评分系统（BESS）和压力平台（freeStep）测量，在串联站姿睁眼条件下记录摇摆长度、椭圆面积、Delta X/Y、平均速度等参数。

**研究结果**
**3.1 参与者人口学数据**
参与者人口学特征汇总于表1（原文表格，此处省略）。

**3.2 姿势控制期间各实验条件的皮层激活模式**
基线测量显示，串联站姿下双侧SAA、STG、MTG以及右侧V1和AG显著激活（p<0.05）。L-A/R-C刺激后，双侧SAA显著激活，左侧V1显著失活。L-C/R-A刺激后，双侧SAA和左侧AG显著激活，左侧MTG出现降低的血流动力学响应。假刺激条件下，双侧V1以及左侧SAA、STG和MTG显著激活。

**3.3 实验条件间的皮层差异性激活**
配对比较发现，仅L-C/R-A刺激与基线相比，右侧MTG（通道24）出现显著失活（p<0.05），其他条件间无显著差异。

**3.4 各会话间平衡参数比较**
平衡参数分析显示，BESS评分和摇摆长度在不同刺激条件间存在显著差异（p<0.05），而椭圆面积、平均速度、Delta X和Delta Y无显著差异。事后检验表明，L-C/R-A条件的BESS评分显著高于基线（Z=?2.527, p=0.012, r=0.63）和L-A/R-C条件（Z=?2.366, p=0.018, r=0.59）；L-C/R-A条件的摇摆长度显著大于基线（Z=?2.240, p=0.025, r=0.56）。

**讨论与结论**
讨论部分指出，不同刺激条件诱导了不同的皮层激活模式。L-C/R-A刺激导致右侧MTG显著失活，这可能反映了tDCS对皮层兴奋性的极性拮抗调制，从而改变了半球间协调，影响视觉-前庭整合神经网络。在无外部支撑的串联站姿下，姿势控制更依赖视觉和前庭信息，半球间协调的改变可能损害维持姿势稳定所需的视觉空间处理和感觉整合。左侧PPC的阴极刺激可能减少其对本体感觉和前庭输入的处理，增加对右侧PPC视觉信息的依赖，从而导致平衡能力下降。研究还发现皮层激活模式并非完全符合传统极性-效应关系，提示可能涉及稳态可塑性或补偿性神经响应机制。结论部分总结：双侧PPC tDCS影响皮层活动和姿势控制，具体而言，L-C/R-A刺激与右侧MTG响应降低和姿势稳定性下降相关，强调了半球间平衡在视觉-前庭整合和姿势控制中的关键作用。姿势控制依赖于顶叶功能平衡，刺激极性与行为结果之间的关系复杂，可能涉及稳态可塑性机制。这些初步发现为未来神经调控策略和个性化刺激方案的设计提供了重要参考。