瘫痪后的最初步骤：电刺激导致神经肌肉功能丧失与恢复后的即时运动反应

《Scientific Reports》：The first steps after paralysis: Immediate locomotor responses following electrically induced loss and recovery of neuromuscular function

　　

摘要

在自然界中，动物在神经肌肉损伤后必须迅速恢复协调的运动能力，但最早的补偿策略至今仍不清楚。为填补这一空白，我们使用了可植入的千赫兹电刺激系统，对自由行走的大鼠进行可逆性的胫神经传导阻断，并在干扰发生后的几秒内检测其步态适应性变化。该电刺激系统抑制了腓肠肌的活动，改变了踝关节和膝关节的运动轨迹，同时间接引发了髋关节的补偿性运动。在多次神经阻断实验中，尽管关节功能发生变化且步态特征的分析显示步态差异有所减小，但整个肢体的运动动态却逐渐得到保持。随着学习的进行，神经阻断前与阻断后的步态周期差异也越来越小。当神经阻断解除后，肢体长度最初会超过正常值，这表明存在神经系统的适应性后效应。这些结果表明，当神经肌肉功能丧失时，神经系统会利用现有的运动网络作为即时补偿机制，通过前馈策略调动近端关节的动作来稳定整个肢体的运动状态。