后顶叶皮层阳极经颅直流电刺激对健康年轻人踝关节追踪视动控制的瞬态增强效应

本研究针对踝关节运动控制这一平衡维持与防跌倒关键问题，探索后顶叶皮层(PPC)阳极经颅直流电刺激(atDCS)对视觉反馈增益改变条件下踝关节追踪任务的影响。通过随机对照实验发现，单次PPC-atDCS虽未诱导长期运动适应，但能显著降低早期追踪误差(RMSE降低幅度达Cohen's d=0.86)，提示其对下肢视动控制的短期增强作用，为神经调控技术改善下肢运动功能提供了新证据。

　　

踝关节的精准控制是人类应对突发环境变化的第一道防线——从躲避障碍物到恢复平衡，毫秒级的运动调整都依赖大脑对肢体状态的精确估算。然而当下肢遭遇视觉与本体感觉冲突时（比如踩到隐形台阶），这种精妙的控制系统就可能失灵。后顶叶皮层(Posterior Parietal Cortex, PPC)作为大脑的"空间计算机"，通过整合预测感觉信号与实际反馈来优化运动指令，但其在下肢视动控制中的作用机制尚不明确。台湾大学医院的研究团队在《Human Movement Science》发表的研究，首次揭示了PPC神经调控对踝关节追踪能力的瞬态增强效应。

研究采用随机双盲对照设计，38名健康年轻人佩戴足部传感器完成三阶段踝关节追踪任务：在基线期使用1:1视觉反馈比，适应期切换至2.5:1的高增益反馈以制造视觉-运动失匹配，最后恢复原始比例。实验组在适应期接受20分钟2 mA PPC区阳极经颅直流电刺激(atDCS)，对照组为伪刺激。通过运动轨迹与目标轨迹的均方根误差(RMSE)量化表现。

关键技术包括：1）定制化踝关节追踪系统实现实时视觉反馈调节；2）基于国际10-20系统的PPC精确定位（对应P3/P4脑区）；3）双盲随机化流程控制实验偏差；4）重复测量ANOVA分析组间与阶段交互效应。

【结果】
• 基线表现：两组在1:1反馈条件下的初始RMSE无差异(p>0.05)，排除了基线能力偏差。
• 适应期突变：atDCS组在切换至高增益反馈后，仅用1个试次（约2分钟）就实现RMSE骤降26.3%(p=0.001)，效应量达0.86；而伪刺激组全程无改善。
• 重适应表现：恢复原始反馈后，两组RMSE迅速回归基线水平，未显现刺激后效应。

【讨论与意义】
该研究首次证实PPC-atDCS能加速（而非增强）健康成年人对异常视觉反馈的应对能力。这种"快速启动"效应可能源于atDCS增强了PPC的状态估计功能：当大脑检测到预期运动轨迹(来自小脑预测)与实际视觉反馈存在2.5倍偏差时，被激活的PPC能更快更新内部模型，从而优化运动指令生成。但缺乏持续改善的现象提示，单次刺激不足以重塑长期运动适应——这或许解释了为何Young等学者在分腿跑台实验中观察到多次刺激才有效应。

临床转化方面，该发现为卒中后下肢功能康复提供了新思路：PPC-targeted atDCS或可作为"神经启动器"，在康复训练初期加速错误检测-修正循环。但需注意，研究中采用的2.5:1增益远超日常需求(通常<1.2:1)，未来应探索更接近病理状态的参数。方法论上，研究创新性地将上肢视动适应范式迁移至下肢，为探索"手-足控制差异"的神经机制建立了新范式。

研究最终提出"两阶段优化假说"：PPC首先快速修正显性误差(本研究观察到的RMSE骤降)，而持续性适应则需要小脑-皮层环路的缓慢重塑。这一框架为理解神经调控的时程效应提供了重要参考，也为开发分层康复策略奠定了理论基础。