行走过程中，环境需求对皮层动力学的影响超过年龄效应

能见度降低是老年人跌倒的常见诱因，但在低照明条件下支持安全行走的神经过程尚未得到充分阐明。本研究中，22名年轻成年人（平均年龄 = 22.5岁）和20名老年成年人（平均年龄 = 70.9岁）在明亮、环境光和黑暗三种照明条件下沿通道行走，并跨越投射在地面上的预期障碍物和意外障碍物。研究结合移动式脑电图（EEG）与动作捕捉技术，以站立基线为参照，量化参与障碍物跨越准备阶段及跨越后阶段的频谱功率变化。结果显示，在障碍物跨越准备阶段和跨越后的重置阶段，较低的照明条件均引发了广泛的皮层参与度增加，且这种增加主要表现于α波段。障碍物规避过程调动了分布式感觉运动网络：在准备阶段，θ、α和β频段的去同步化程度降低；在跨越后的重置阶段，则出现了显著的运动后β反弹。预期效应较为有限：与预期障碍物相比，意外障碍物诱发了更强的短暂性α–β去同步化，这表明在存在不确定性的情况下，大脑会调动额外的皮层资源。年龄效应较小，仅表现为在准备阶段，老年人相较于年轻成年人额叶α去同步化程度降低；这一差异可能反映步行速度的不同，而非神经控制机制的差异。总之，与单独的年龄和预期效应相比，低照明和障碍物存在等环境因素对行走过程中皮层动态的影响更为显著。这些发现为未来研究老年人，尤其是跌倒风险较高老年人中上述过程可能存在的差异，提供了基础。

能见度降低是老年人跌倒的常见诱因，但在低照明条件下支持安全行走的神经过程尚未得到充分阐明。本研究中，22名年轻成人（平均年龄 = 22.5岁）和20名老年成人（平均年龄 = 70.9岁）在明亮、环境光和黑暗三种照明条件下沿一条步行通道行走，同时跨越投射在地面上的预期和非预期障碍物。研究结合移动式脑电图（EEG）与动作捕捉技术，以站立基线为参照，量化参与者在准备跨越障碍物阶段及跨越后的阶段中的频谱功率变化。我们发现，与较明亮的照明条件相比，低照明条件在准备阶段和重置阶段均引发了广泛增强的皮层参与，其中以α频段最为显著。障碍物跨越调动了一个分布式感觉运动网络；在准备阶段，θ–α–β频段的去同步化程度降低，而在跨越后的重置阶段，则出现了显著的运动后β反弹。预期效应较为有限：与预期障碍物相比，非预期障碍物引发了更强的短暂性α–β去同步化，提示在存在不确定性的情况下，皮层会募集额外的资源。年龄效应总体较小，仅表现为在准备阶段，老年成人的额叶α去同步化低于年轻成人；这一差异可能反映了步行速度的不同，而非神经控制机制的差异。总之，低照明和障碍物存在等环境特征对行走过程中皮层动态的影响，强于年龄和预期效应本身。这为未来研究老年人群中相关过程的差异奠定了基础，尤其是对于跌倒风险较高的老年人。

📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.09.19.751869v1?rss=1

🏷️ 行走与障碍物跨越 移动式脑电图 皮层动力学 α波与β波活动 照明条件 老年人跌倒风险