2022-2023年，课题组牛文鑫老师与西北工业大学李乐教授、中山大学王楚怀教授、美国艾伦大学Howei Liu教授、美国休斯顿得克萨斯大学Sheng Li教授组稿前沿专刊，研究主题为“老年人康复的神经反应：从微观、介观到宏观的证据”。

该专刊中的19篇文章涵盖了老年人神经系统疾病患者在运动锻炼和康复干预后的各种神经反应。其中，3篇原创研究文章探讨了非侵入性脑刺激，如重复经颅磁刺激（rTMS）和连续和间歇性θ突发刺激（iTBS），对脑卒中后和帕金森病（PD）功能的影响。一篇综述文章研究了rTMS对阿尔茨海默病的影响，另一篇综述了非侵入性脑刺激（NIBS）治疗骨关节炎（OA）的影响。此外，其他4篇文章强调了太极拳等运动疗法对老年人轻度认知功能障碍的影响，神经退行性疾病的舞蹈运动疗法（DMT），慢性腰痛中老年患者保持社交距离的运动干预，以及手功能的机器人辅助康复治疗。此外，9篇文章涵盖了与老年人应用基础研究相关的各种主题，包括4篇关于亚急性中风的功能性近红外光谱（fNIRS）、对EEG视觉刺激反应的年龄相关性差异、运动图像（MI）与年龄相关性疲劳之间的关系，以及脑电冷刺激引起的脑卒中后感觉缺陷，以及5篇专注于外周神经肌肉系统的文章，如中老年人的双任务步态分析、膈肌在PD中的姿势稳定性和内脏功能中的作用、患有周围神经病变的老年人的腓肠肌外侧H反射，肌少症与身体成分和步态分析关系。最后但并非最不重要的是，一篇基础研究文章通过外泌体mRNA和lncRNA表达谱涵盖了线粒体功能与帕金森病康复之间的关系。

运动干预

太极拳是一种针对老年人的轻度到中等强度的身心锻炼。在一篇综述中，上海体育大学和海军医科大学研究人员表明，太极拳可以改善老年人的认知功能，并通过潜在地激活不同大脑区域的信号表达，改变其神经连接，增加大脑体积，调节脑源性神经营养因子和炎症因子，缓解轻度认知障碍的伴随症状。然而，还需要更多的研究来确定训练的频率和持续时间，以优化太极拳对轻度认知障碍的有益效果。

DMT是将运动作为一种促进个体情感、社会、认知和身体融合的过程进行心理治疗。在一项系统综述中，上海体育大学王雪强课题组讨论了DMT对神经退行性疾病患者运动功能、认知缺陷、情绪和生活质量的影响。这篇综述表明DMT可以有效改善神经退行性疾病的运动功能和认知缺陷。未来关于DMT对阿尔茨海默病影响的研究需要科学的设计、大样本量、长期的综合干预和明确的报告标准。同一团队还调查了运动对中老年慢性腰痛患者保持社交距离的影响。作者得出结论，8周的运动干预不仅可以缩短中老年慢性腰痛患者的社交距离，改善社交距离调节的异常行为，还可以缓解疼痛、残疾和负面情绪。可能需要更多的研究来探索运动干预的长期效果，还需要进一步的工作来确定这一新发现是否同样适用于其他类型的运动。

西安交通大学王珏课题组实现了一种基于MI和稳态视觉诱发电位（SSVEP）的混合脑机接口（BCI）范式。在这项研究中，收集了12名健康参与者的脑电图数据，并通过功率谱密度识别了MI-SSVEP范式的激活区域。本研究通过将机器人辅助治疗与MI-SSVEP干预范式相结合，验证了MI-SSVEP干预范式对61名中风患者的临床效果，证明了这些患者的功能显著改善。

无创脑刺激

在各种神经系统疾病中，NIBS得到了积极的探索。据信，NIBS以一种非侵入性的方式诱导底层大脑皮层的兴奋性变化和神经可塑性的持久变化。来自苏州的研究团队进行了一项rTMS联合呼吸肌训练用于缺血性卒中后肺部康复的随机病例对照研究。作者发现，与单独的呼吸肌训练相比，联合干预显示出更强的肺功能检测指标增加，并且联合干预可以改善急性缺血性卒中后的肺功能。iTBS作为一种特殊的rTMS，王琳等证明其在小脑朱部进行时可以恢复中风患者的功能平衡。

中山大学等研究团队设计并提出了小脑连续θ突发刺激（cTBS）用于失语症康复的研究方案，这可能进一步帮助研究人员研究cTBS治疗右小脑在增强慢性卒中后失语症语言恢复方面的疗效。为了分析rTMS对阿尔茨海默病患者整体认知功能的影响，南京医科大学研究团队进行了系统综述和荟萃分析。作者发现rTMS是一种安全、潜在有效的治疗方法，可以对AD的认知障碍产生持久的影响。朱等人的另一篇综述总结了不同NIBS技术（包括TMS、电刺激、超声刺激和随机噪声刺激）对OA的治疗效果和机制，阐明了NIBS作为OA治疗选择的潜力，为进一步研究提供了前景和建议。

衰老或相关疾病的信号处理：从中枢神经系统到外周神经肌肉系统

西南交通大学与四川大学华西医院研究人员通过比较年轻和老年参与者，研究了MI期间的脑电图特征，并研究了卷积神经网络（CNN）在额叶和顶叶区域疲劳分析方面对老年人群的分类。作者证明，与作为对照的年轻受试者相比，老年人在MI期间较少受到认知疲劳水平的影响。通过考虑ERD和疲劳，深度学习方法也为MI-BCI在老年人中的应用提供了一个潜在可行的选择。重庆大学与四川大学研究人员还分析了年轻组和老年组在视觉脑机接口中视觉诱发电位（VEP）/运动起始VEP（mVEP）和SSVEP/SSMVEP的瞬态EEG反应的年龄差异。他们的研究结果表明，在老年组中，运动发作引发的P1振幅明显更高，如果使用基于mVEP的脑机接口，这可能是老年人的潜在优势。脑电图也可用于研究中风后基础躯体感觉的减少。胡晓翎团队设计了一种新的配置，用于通过非疼痛的冷刺激测量中风后的基本热感觉，并研究了中风后的皮层反应，并与未受伤的人进行了比较。结果显示，脑卒中后皮层在刺激和感觉缺乏期间的反应的特征是具有代表性的EEG相对频谱功率带分布广泛，在不同温度下分辨率降低，以及广泛激活的感觉皮层区域。除了脑电图，fNIRS也被证明是研究中风后脑网络重组的有用工具。西安交通大学研究团队应用fNIRS分析了亚急性脑卒中任务状态运动网络特性的半球优势差异，结果表明，左半球脑卒中（LHS）组和右半球脑卒中组大尺度皮层网络指标的变化相似，而中尺度指标的变化不同。作者揭示了RHS的脑网络特征受到功能障碍严重程度的影响。

同时，外周神经肌肉系统的定量评价也引起了研究者的兴趣。广州医科大学研究团队将双任务三维步态分析应用于轻度认知障碍和年龄匹配的对照组，并进行主成分分析，从时空参数中选择关键生物力学指标。他们的研究结果表明，两组在步行计算任务中的双任务成本节奏存在显著差异，这可能证明了在临床早期识别轻度认知障碍方面的潜在应用价值。年龄引起的少肌症可能会对行走稳定性产生负面影响，并增加跌倒的风险，这是老年人意外死亡的主要原因。范毅方课题组分析并对比了少肌症患者的身体组成和步态特征与健康对照的关系。在这项研究中，患有少肌症的老年人和正常老年参与者在某些步态参数上存在显著差异，这些参数与绝对肌肉力量有关，这表明少肌症是一种主要由肌肉质量下降引起的疾病。

在一篇观点文章中，周平课题组回顾了运动单位数估计（MUNE）方法的发展，并讨论了无模拟MUNE的可行性和挑战，这对研究与神经肌肉控制的基本组织和功能要素相关的运动单位很重要。霍夫曼反射（H反射）评估老年人的周围神经病变（PN）适应，宋祺鹏等试图在PN人群中寻找站立和行走时腓肠三头肌中可靠的肌肉。他们的结果表明，外侧腓肠肌比比目鱼肌和内侧腓肠肌更可靠。

在帕金森病患者中，首都医科大学研究团队发现，性别、Hoehn和Yahr分期在静息呼吸时膈肌厚度和用力方面起着重要作用。膈肌的功能与患者的姿势稳定性、发声能力以及呼吸、胃肠和泌尿系统功能显著相关。在同一实验室，一项针对两个小组（干预组与对照组）的随机对照试验研究比较了两周康复干预后外泌体mRNA和lncRNA表达谱的变化。研究表明，与对照组相比，或在PD患者体内的前后比较中，外泌体mRNA可显著上调，而lncRNA可在2周康复后显著下调；然而，没有评估横膈膜对康复的反应。信使核糖核酸与线粒体呼吸有关，lncRNA与疾病的发病机制有关。这可能为康复对帕金森病患者有益提供微观层面的证据。

链接：https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fnagi.2023.1208578/full

https://www.frontiersin.org/research-topics/25657/neural-responses-for-rehabilitation-of-the-elderly-evidence-from-the-micro-meso-to-macro-scale#articles