学术动态 | 德国LIN等团队发现脊髓不仅是传导通路还是信息“处理器” Science子刊报道脑与脊髓功能研究里程碑

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神外前沿

神外前沿讯， 25年1月15日，德国著名的神经科学研究机构莱布尼茨神经生物学研究所（LIN）和德国UMG医院的研究团队在Science Advances （影响因子11.7，中科院1区）上报道了脊髓研究的相关进展。

这项研究发现，脊髓不仅仅是一条传输身体感官刺激的传导通路。相反，感官刺激在到达大脑之前已经在脊髓中进行处理。这个发现可能会为神经系统疾病的长期治疗带来新的方法。‍‍

据了解，人的感知总是基于以前的知识和经验的解释。因此，长期以来已经确定，大脑中对感觉刺激的处理根据先验知识而变化。这项研究首次证明，先验知识不仅会改变大脑中的刺激处理，还会改变脊髓中的刺激处理。

论文/引用信息：Max-Philipp Stenner et al. ,Prior knowledge changes initial sensory processing in the human spinal cord.Sci. Adv.11,eadl5602(2025).DOI:10.1126/sciadv.adl5602

（A）侵入性记录，（B）非侵入性记录，以及（C）任务示意图。在非侵入性研究中，平均每种条件完成了1558次试验，而在侵入性记录期间，患者平均每种条件完成了338次试验。

为了测量脊髓中的信息处理，研究人员使用了一种经过验证的疼痛治疗方法，即在脊髓附近植入电极并进行电刺激。在研究过程中，这种刺激被暂时关闭，研究者能够通过电极记录脊髓本身产生的电信号。这使研究者能够观察脊髓执行其实际工作。

在实验中，参与者首先听到一个音调，然后在手腕上进行电刺激。如果音调和刺激之间的时间保持不变，参与者能够根据声音准确地预测刺激的时间。然而，如果周期波动，则无法做出准确的预测。

结果是当刺激是可预测的时，脊髓信号较弱，而当其意外到达时，脊髓信号较强。值得注意的是，这种效应发生在刺激后大约13毫秒甚至在大脑开始处理刺激之前。研究重点是高频振荡。

研究者表示，这些神经信号是一种脊髓语言，迄今为止几乎没有研究。研究人员对健康参与者进行了类似的实验。在这里，通过颈部上的电极非侵入性地测量信号。研究还证实，先前的知识会影响信号的强度，甚至在脊髓中也是如此。脊髓是中枢神经系统的第一个点，来自身体的信号进入颈部以下。这里发生的事情会影响大脑中随后的信息处理。

这些发现对于理解帕金森病等运动障碍至关重要，并可能有助于长期开发新疗法。