智利刷尾鼠（Octodon degus）作为研究视觉系统的新模型 学术背景 视觉系统的研究一直是神经科学领域的重要课题。传统上，科学家们通常使用夜行性或黄昏活动的啮齿动物（如仓鼠、大鼠和小鼠）作为模型来研究视觉系统的发育和功能。然而，这些动物的视觉系统相对简单，且与人类等昼行性哺乳动物的视觉系统存在显著差异。为了拓宽研究范围，科学家们开始寻找更接近人类视觉系统的动物模型。智利刷尾鼠（Octodon degus）作为一种昼行性、早熟性啮齿动物，具有丰富的视锥细胞和高度发达的视网膜结构，因此被认为是一个潜在的研究模型。 本研究的主要目标是评估智利刷尾鼠的视觉生理特性，特别是其上丘（superior colliculus, SC）神经元的视觉反应和感受野（receptive field, RF）特...

轻触如何改变前庭诱发的平衡反应 背景介绍 平衡控制是人体维持姿势和运动的重要机制，依赖于多种感觉信息的整合，包括视觉、前庭觉和触觉。前庭系统通过感知头部的运动和位置变化，提供关键的平衡信息。然而，当这些感觉信息发生冲突时，中枢神经系统（CNS）需要通过“感觉运动重加权”（sensorimotor reweighting）来调整对不同感觉信息的依赖程度，以维持平衡。 轻触（light touch）是指指尖与稳定表面之间的轻微接触（通常小于2牛顿的力），它能够显著减少身体的摆动幅度（center of pressure, COP）。然而，前庭电刺激（electrical vestibular stimulation, EVS）会引入错误的前庭信息，导致身体摆动增加。这两种感觉信息的冲突为研究感觉...

多关节扭矩在站立平衡恢复中的作用 学术背景 站立平衡是人类日常生活中不可或缺的能力，尤其是在面对外部扰动时，如何快速协调髋关节、膝关节和踝关节的扭矩以维持平衡，一直是运动控制和神经科学研究的重要课题。传统的观点认为，平衡恢复依赖于神经介导的前馈（feedforward）和反馈（feedback）机制的协同作用。前馈机制通过肌肉的短程刚度（short-range stiffness）提供即时的机械反馈，而反馈机制则通过感觉输入激活肌肉，产生延迟的关节扭矩。然而，前馈和反馈机制在平衡恢复中的具体贡献尚不明确。为了深入理解这一问题，研究者们开发了一种新的传感器运动响应模型（Sensorimotor Response Model, SRM），旨在分解平衡恢复过程中髋、膝、踝关节的扭矩响应，并区分前馈...

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...