老年人平衡学习和保持的脊柱网络

很大一部分老年人目前或很快将面临众所周知的随着年龄增长而出现的行走和平衡能力下降的风险。 保留这些能力已成为一项重要的公共卫生优先事项。 平衡训练可以增强功能能力或减轻功能衰退；然而，与年龄相关的运动缺陷可能会损害基于实践的运动学习和行为表现。 由于脊髓在平衡和行走表现中发挥着至关重要的作用，因此必须考虑到与年龄相关的脊髓神经损伤可能是一个影响因素。 具体来说，老年人的脊髓神经元较少，兴奋性较差，传导信号的速度也较慢。

尽管有大量证据表明脊髓神经元结构和功能随着衰老而受损，但针对脊柱平衡控制和行走控制的干预措施的潜在益处尚未得到充分探索。 研究的缺乏可能部分是由于缺乏临床上可行的干预措施。 然而，最近出现的经皮脊髓直流电刺激（tsDCS）作为一种非侵入性干预措施，为了解脊髓对平衡和行走表现的贡献创造了新的机会。 值得注意的是，我们之前的研究首次证明了将 tsDCS 与复杂步行练习相结合的基于实验室的干预措施的安全性和可行性。 这些初步研究结果支持在老年人中与 tsDCS 结合使用时，单次运动学习的功效会增强。 基于这些初步数据的成功，研究人员现在提出了一种将 tsDCS 与平衡训练相结合的扩展、多阶段干预措施。 拟议的研究将是第一个研究 tsDCS 作为老年人动态平衡训练辅助疗法效果的多期试验之一。

本研究旨在招募 30 名 65 岁或以上患有平衡或行走缺陷的老年人，这些老年人是通过客观评估确定的。 所有参与者都将在两周内接受相同的五节平衡训练，其中将强调使用名为 Dividat Senso 的独特平衡运动游戏设备。 参与者将被随机分配到 tsDCS 辅助组。 “活动组”将在腰椎区域 T11/T12 上接受连续 30 分钟的 2.5 mA tsDCS。 “假手术组”将接受假手术方案，其中涉及相同的蒙太奇和刺激安排，但 27 分钟内不提供电流。 每节 30 分钟的课程之前和之后都会进行平衡和步行评估，以检查干预措施随时间推移的效果。 通过比目鱼肌 H 反射测试测量的脊髓兴奋性将在第一次和最后一次干预的 tsDCS 之前和之后立即进行评估。 将在基线、干预后 1 天和干预后 10 天进行行为评估，以调查前后效果和保留干预效果。 在行为评估期间，将使用功能性近红外光谱（fNIRS）测量前额叶活动，以评估对执行控制网络的需求。

使用 tsDCS 的目的是上调脊髓回路，使它们对特定任务的激活更加敏感，从而促进更强大的学习和巩固，以提高动态平衡任务的表现。 因此，本研究的总体假设是，tsDCS 将通过加强与任务相适应的脊柱兴奋来促进技能的获得和保留，从而改善平衡和行走，从而成为动态平衡干预的有效辅助疗法。 本研究将重点实现以下具体目标：

具体目标 1：获取初步效果大小和反应方差数据，以评估主动辅助 tsDCS 治疗与动态平衡训练相结合是否可以随着时间的推移增强与练习相关的平衡和行走表现以及保持能力的收益。

具体目标 2：建立 tsDCS 后脊髓兴奋性增加的证据，与平衡和行走功能的增强呈正相关。

这一系列研究的长期成果将是临床上可行的多模式干预，以帮助保持老年人的运动功能和独立性。 从这项研究中获得的知识和经验将使我们能够进行更大规模的研究，以更好地了解衰老对脊髓的影响，并测试康复干预措施以促进老年人的健康老龄化。