通过拉伸反射模型从肌电信号估计快速和慢速运动中的下行激活模式 背景介绍 在运动控制领域，大脑的下行激活（descending activation）是肌肉激活的主要来源，但脊髓反射回路（spinal reflex loops）也在运动生成中扮演了重要角色。脊髓拉伸反射（spinal stretch reflex）是一种短延迟的反射机制，能够快速响应肌肉长度的变化，从而调节肌肉力量。然而，尽管脊髓反射在运动生成中的作用已被广泛研究，它在现代运动控制理论中的地位仍然不够明确。为了更好地理解脊髓反射如何与大脑的下行激活共同作用，Lei Zhang 和 Gregor Schöner 开展了一项研究，旨在通过肌电图（electromyographic, EMG）信号和运动学数据，直接估计下行激活模式。...
运动控制策略的调整与任务需求的适应 学术背景 运动控制是神经科学和运动科学中的一个核心研究领域，尤其是在理解人类如何计划和执行复杂动作方面。运动计划涉及多个过程，包括目标选择、任务需求的应用、动作选择以及运动参数的设定。传统观点认为，运动计划和执行是两个相对独立的过程，运动计划的完成需要一定的时间，而运动执行则是在计划完成后开始的。然而，近年来有研究表明，运动计划的某些部分可以在运动执行过程中进行调整，这挑战了传统的二分法观点。 本文的研究旨在探讨运动控制策略（control policy）如何根据任务需求进行调整，尤其是在运动计划和执行的不同阶段。具体来说，研究者希望验证控制策略的调整是否会影响反应时间（reaction time），以及这种调整是否可以在运动执行过程中进行。这一研究不仅有...
肌肉拉伸与电神经刺激对扭矩产生的影响 学术背景 在康复和训练项目中，神经肌肉电刺激（Neuromuscular Electrical Stimulation, NMES）是一种有效增强骨骼肌功能的方法。然而，传统的高强度NMES虽然能够产生较高的扭矩，但往往伴随着明显的不适感。近年来，宽脉冲低强度的NMES（Wide-Pulse NMES）作为一种替代方案，能够在低强度刺激下产生较高的扭矩，且不会引起不适。然而，如何进一步优化NMES的扭矩输出，尤其是在不同频率和肌肉拉伸幅度下的表现，仍然是一个值得研究的问题。 本研究旨在探讨宽脉冲NMES与不同幅度的肌肉拉伸结合对扭矩产生的影响。具体来说，研究团队希望通过结合NMES和肌肉拉伸，进一步优化扭矩输出，并探讨其中的神经和肌肉机制。这一研究不仅有...
利用高密度表面肌电图改进M波的定位与测量 学术背景 表面肌电图（surface electromyography, sEMG）是一种用于研究肌肉功能和控制假肢的重要工具。然而，由于附近肌肉的信号干扰（cross talk），sEMG的有效性常常受到限制。特别是在前臂等肌肉密集的区域，信号干扰问题尤为突出。为了解决这一问题，研究人员引入了高密度表面肌电图（high-density sEMG, HD-sEMG）技术，该技术通过提高空间分辨率，能够更好地隔离目标肌肉的M波（肌肉动作电位）。本研究旨在评估HD-sEMG在M波定位中的表现，并探讨空间滤波器在减少信号干扰方面的作用。 论文来源 本论文由Ernesto H. Bedoy、Efrain A. Guirola Diaz等多名研究人员共同撰写，...
视觉诱导的动觉错觉对脊髓反射的调节作用：一项神经科学研究 学术背景 在神经科学和康复医学领域，动觉错觉（kinesthetic illusion）是一种通过视觉刺激诱导的虚拟运动感知现象。这种现象在临床上已被证明能够有效抑制痉挛（spasticity），尤其是在中风患者的康复治疗中具有潜在的应用价值。然而，尽管动觉错觉的临床效果已被初步验证，其背后的神经机制尚不明确。特别是，动觉错觉是否能够通过中枢神经网络的激活影响脊髓水平的神经回路，仍然是一个未解之谜。 本研究旨在探讨视觉诱导的动觉错觉（kinesthetic illusion induced by visual stimulation, KinVIS）是否能够通过中枢神经网络的激活影响脊髓反射回路，特别是通过调节脊髓中的交互抑制（rec...
深部干针治疗对脊髓反射的神经生理学影响 学术背景 深部干针（Deep Dry Needling, DDN）是一种常用于治疗肌肉触发点（Trigger Points, TrPs）的方法，尤其是在神经肌肉疼痛和痉挛患者中。尽管DDN在临床实践中被广泛应用，但其神经生理学机制尚未完全明确。触发点分为活动性触发点和潜伏性触发点，潜伏性触发点虽然不一定会引发疼痛，但可能影响肌肉功能、运动范围和肌肉疲劳性。因此，研究DDN对脊髓反射的影响，尤其是对潜伏性触发点的治疗，有助于理解其神经生理学作用，并为神经康复提供理论依据。 本研究旨在探讨DDN对脊髓反射的影响，特别是对三头肌（triceps surae）的H反射（Hoffmann reflex）和交互抑制（reciprocal inhibition）的影...
衰老与抗氧化剂对蝗虫扩散性去极化恢复的影响 学术背景 扩散性去极化（Spreading Depolarization, SD）是一种在哺乳动物和昆虫中暂时关闭神经处理的现象。在人类中，SD与多种病理状态相关，如偏头痛先兆和创伤性脑损伤后的神经元死亡。然而，在昆虫中，SD被认为是一种在环境挑战下暂时保存能量的机制。尽管SD在哺乳动物和昆虫中的表现不同，但其潜在的机制可能相似。年龄是影响SD后果的关键因素，尤其是在人类中，老年患者对SD的恢复能力较差。然而，关于年龄如何影响昆虫模型中的SD恢复，以及氧化应激在这一过程中的作用，目前的研究较少。 本研究旨在探讨年龄对蝗虫模型中SD恢复的影响，并研究氧化应激在这一过程中的作用。通过使用蝗虫作为模型，研究人员希望揭示SD在昆虫和哺乳动物中的共同机制，并...
视觉感知与眼动研究的新发现 背景介绍 在日常生活中，尽管我们的眼睛不断进行快速的眼球运动（称为扫视，saccades），我们仍然能够感知到一个稳定的视觉环境。这种稳定性是通过视觉系统在扫视过程中整合信息来实现的。然而，扫视期间的视觉处理机制仍然是一个复杂且未完全解决的问题。特别是，当在扫视期间呈现短暂的视觉刺激时，这些刺激的位置往往会被错误地感知，这种现象被称为“扫视周围视觉错位”（perisaccadic mislocalization）。这一现象被认为与扫视相关的神经运动命令的“伴随放电”（corollary discharge）信号有关。 最近的研究表明，上丘（superior colliculus, SC）中的运动爆发（motor bursts）——已知的伴随放电来源之一——会因扫视...
视觉处理中的高频活动与C1 ERP成分的差异贡献：一项EEG-MEG联合研究 学术背景 在神经科学领域，理解视觉信息如何在大脑中被处理是一个核心问题。视觉信息的处理通常被分为两个主要过程：前馈（feedforward）和反馈（feedback）。前馈过程指的是从视网膜到初级视觉皮层（V1）的信息传递，而反馈过程则涉及从高级视觉区域返回到V1的信息传递。尽管这两个过程在视觉处理中都起着关键作用，但它们的具体机制和时间动态仍不完全清楚。 高频活动（High-Frequency Activity, HFA）是大脑中80-150 Hz的神经振荡，通常被认为是局部神经元群体活动的标志。HFA在人类颅内记录中表现出对行为相关刺激的差异调制，表明其可能参与前馈过程。然而，HFA也显示出对浅层皮层的显著依赖...
GLP-1受体激动剂对糖尿病周围神经病变轴突功能的影响 学术背景 糖尿病周围神经病变（Diabetic Peripheral Neuropathy, DPN）是全球范围内2型糖尿病患者中最常见的并发症之一，影响了约50%的糖尿病患者。DPN的主要症状包括神经性疼痛、麻木，严重时可能导致肌肉无力和萎缩。尽管目前DPN的治疗主要集中在缓解症状上，但尚未有有效的治疗方法能够逆转或阻止神经损伤的进展。近年来，胰高血糖素样肽-1（Glucagon-Like Peptide-1, GLP-1）受体激动剂（GLP-1RA）因其在糖尿病治疗中的多重作用（如促进胰岛素分泌、减少胰高血糖素释放、降低体重等）而备受关注。此外，研究还发现GLP-1受体在周围神经系统中表达，提示GLP-1RA可能对DPN具有潜在的治...