实验诱导致敏后运动单元异常

中枢敏化描述了中枢神经系统中神经元过度兴奋的状态，这可能是由于脊柱和脊柱上疼痛促进和抑制回路的故障导致体感反应放大而发生的。 除了躯体感觉变化外，运动功能的改变也可伴有疼痛，并且可能是神经肌肉功能损伤的反射。 正常的传入输入和正常的中央处理电路对于提供正常的传出输出至关重要。 然而，背角内发生的变化对腹角的影响在很大程度上仍未明确界定。

运动单元评估对于评估腹角内的疾病和异常至关重要。 前角细胞所在的腹角的活动对于运动单元激活非常重要。 表面肌电图 (sEMG) 和肌内肌电图 (iEMG) 可用于评估肌肉的神经驱动，通过记录运动单位了解中枢敏化对运动控制和腹角的影响。 根据 Henneman 的大小原则，运动单位应按相同顺序募集，先募集较小的单位。 这一原则提供了一个机会来研究中枢敏化是否会在运动单位水平上产生异常。

以前，已经在健康受试者中诱导中枢敏化，以通过辣椒素检查其神经生理学效应。 辣椒素是一种辣椒提取物，可用于有效诱导中枢敏化的实验性瞬态。 已通过定量感官测试方法和肌电图 (EMG) 对扩大的感官反应的存在和辣椒素后脊髓伤害感受系统的参与进行了广泛测试。

尽管实验性辣椒素有助于更好地了解感觉异常，但其对运动功能和运动单位募集的影响研究较少。 有证据表明外周辣椒素的伤害性输入对运动功能具有中枢介导的抑制作用。 通过针 EMG 测量运动期间峰值致敏时均方根 (RMS) 振幅的降低。 然而，辣椒素诱导的致敏作用对单个运动单位或其募集模式的影响以前没有研究过。

本研究的目的是确定局部辣椒素诱导的致敏作用是否对腹角活动有任何影响。 我们假设辣椒素会引起个体运动单位活动的变化，以及许多运动单位的募集模式，并且可能会影响来自辣椒素应用水平的不同节段水平的运动单位活动。

参加者：

23名健康参与者，年龄在20-70岁之间，过去30天内无直接颈胸段外伤，既往无类风湿性关节炎等炎症性疾病病史，无帕金森病等神经退行性疾病，无运动神经元疾病等肌萎缩侧索硬化症或其他神经肌肉疾病患者被招募用于这项研究。 此外，包括的受试者体重指数正常 (18.5 - 24.9)，疼痛视觉模拟量表 (VAS) 低于 3，表明疼痛严重程度较低。 由于一般人群中颈部疼痛的患病率很高，因此轻微的疼痛或酸痛不一定与下方肌肉的异常有关。 参与者必须能够用英语交流。 如果参与者持续疼痛超过 3 个月，则他们将被排除在外。

实验方案：

进行初步筛选以评估研究的资格。 每个参与者都坐直，双手舒适地放在膝盖上，并要求放松他们的颈部和肩部肌肉。 然后，研究小组的医师成员通过视觉模拟量表 (VAS) 评估了患者的疼痛强度。 VAS 范围从 0 到 100 毫米，其中 0 毫米表示完全没有疼痛，100 毫米表示可以想象到的最严重的疼痛。 在此之后，刷异常性疼痛是一种临床技术，用于识别通常不会引起疼痛的刺激引起的疼痛，以确认中枢敏化的存在。 为了标出继发性异常性疼痛的边界，受试者被指示识别感觉知觉的明显变化，例如增加的灼烧感、强烈的刺痛感或不愉快的感觉，并标记该位置。 刷异常性疼痛评分 (BAS) 计算为上轴和下轴上标记的最远点之间的距离乘以内侧轴和侧轴上标记的最远点之间的距离，如 Cavallone 等人先前所述。 阿尔。 VAS 和通过 BAS 的中枢致敏的存在在致敏诱导前的基线（前）和之后（后）20 分钟进行评估。

在成功筛选纳入和排除标准后，参与者的左侧皮肤区域（覆盖上斜方肌和冈下肌）用酒精准备垫和水清洗。 在应用表面肌电图（Trigno Galileo 传感器，Delsys Inc.）之前，用“3M 红点”磨料条打磨皮肤。 电极放置在 4 个区域：上斜方肌的肌腹和冈下肌，以及 C7 和肩峰上的参考电极。 这些电极是 4 通道 EMG 传感器，其信号从 20 - 450 Hz 过滤。 sEMG 记录被无线传输到 Trigno 基站，该基站将数据中继并编译到 Neuromap (Delsys Inc.) 以进行信号分析。 将单极针电极插入斜方肌的上部纤维，并将其参考放置在锁骨中点。 使用此设置，使用 Excaliber、Natus Medical 临床电诊断机对单个运动单元进行肌内记录。

干预前的肌电图记录

要求参与者进行 0° 至 90° 水平肩外展，然后从 90° 至 0° 进行 1 分钟。 研究对象被口头提示每 2 秒移动一次他们的手臂。 在此期间记录了 sEMG。 完成此任务后，将单极肌内针电极直接放入斜方肌上部。 然后，参与者被指示通过耸肩来轻轻收缩斜方肌，足以仅募集该区域的第一个运动单位。 将信号的视觉反馈提供给受试者，以确保只有第一个运动单元被激活以进行运动。 然后，在进行记录之前，针对基线和振幅特性的初始偏转，对来自该电机单元的信号进行了优化。 iEMG 记录以 6 kHz 的采样频率记录 30 秒。

干预的应用

参与者接受了 2.5 毫升（75 微克/毫升）辣椒素乳膏（治疗，Zostrix 品牌）或皮肤乳液（安慰剂），它们是惰性的并且不会引起致敏作用。 参与者也不知道所提供的治疗，使用隐藏的容器来盛装面霜。 应用位置是斜方肌上 10 厘米乘 10 厘米的正方形，从 T3 延伸到左侧的 T8，所有记录都进行了。

在收集基线 sEMG 和 iEMG 记录后，训练有素的医疗专业人员将辣椒素/安慰剂乳膏直接涂抹在标准化的 10 cm x 10 cm 正方形 T3-T8 脊柱水平的皮肤区域，以敏感其中的伤害性传入神经地区。 二十分钟的等待时间用于使辣椒素的致敏作用生效。

应用干预后的肌电图记录

为确认中枢敏化的存在，刷异常性疼痛用于检测原发性伤害感受区域外的机械性异常性疼痛——局部放置区域——这是继发性异常性疼痛的区域。 在确认中枢致敏后，在应用局部辣椒素的参与者中，参与者进入研究的实验组。