《The Journal of Pain》：The state of motor neural networks in low back pain a systematic review and meta-analysis.
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腰痛（low back pain, LBP）是最普遍的肌肉骨骼疾病之一，常表现为康复率低。尽管症状持续受多因素影响，但躯干运动控制改变常被观察到，并被认为源于支配躯干肌的运动神经网络重组。理解这些机制有助于指导更有效的干预措施。本研究为一项注册于PROSPER
腰痛（low back pain, LBP）是最普遍的肌肉骨骼疾病之一，常表现为康复率低。尽管症状持续受多因素影响，但躯干运动控制改变常被观察到，并被认为源于支配躯干肌的运动神经网络重组。理解这些机制有助于指导更有效的干预措施。本研究为一项注册于PROSPERO（CRD42023417238）的系统评价合并荟萃分析，旨在比较腰痛患者与健康对照者的运动神经网络状态，以及实验性腰痛条件下的变化。研究人员检索了CINAHL、Medline、Embase与Web of Science四个数据库，并根据结局指标、实验/临床疼痛类型及肌群对数据进行合并。最终纳入33项研究，完成20项荟萃分析。针对椎旁肌，有限证据显示腰痛患者的皮质代表区面积较小（nLBP=58，ncontrols=45，标准化均数差[SMD]=-0.44 [-0.84, -0.04]）及体积较小（nLBP=136，ncontrols=121，SMD=-0.46 [-0.71, -0.21]）；中等证据显示运动诱发电位（motor evoked potential, MEP）振幅较低（nLBP=84，ncontrols=60，SMD=-0.57 [-0.91, -0.22]）。针对腹肌，有限证据显示皮质代表区面积较大（nLBP=49，ncontrols=37，SMD=0.53 [0.09, 0.97]），极低证据显示皮质代表区位置更偏后（nLBP=60，ncontrols=48，SMD=-1.22 [-2.37, -0.07]）；但代表区面积的发现在敏感性分析中未得到支持。在手指肌群中亦观察到有限证据显示静息运动阈值（resting motor threshold, RMT）更低（nLBP=78，ncontrols=76，SMD=0.67 [0.35, 1.00]）。结果表明：（i）躯干肌的皮质运动适应性在不同肌群中呈相反方向；（ii）手部运动神经网络存在广泛神经可塑性。由于证据确定性与结局指标异质性较高，进一步结论受限。本研究为理解腰痛背景下运动网络的组织与兴奋性提供了重要见解，有助于完善慢性疼痛影响运动适应的假说，提高研究方法学一致性，并指导未来针对腰痛患者的个体化干预研究。
1. 引言
腰痛是全球致残寿命损失的首要原因，急性期患者中约40%会转为慢性腰痛，其机制复杂且具有生物-心理-社会属性。近年研究逐渐聚焦于脊柱运动控制功能障碍及相关神经可塑性变化。经颅磁刺激（transcranial magnetic stimulation, TMS）是研究皮质脊髓兴奋性的主要工具，而牵张反射则用于评估脊髓运动网络兴奋性。然而，不同研究结果差异显著，例如椎旁肌皮质代表区的重心（center of gravity, CoG）位置在不同研究中存在前后方向的矛盾发现。除皮质与脊髓通路外，脑干起源的腹内侧系统在动物躯干伸肌控制中发挥重要作用，可通过前庭反射或惊跳反射在人类中检测，但其在腰痛中的作用尚不明确。此外，已有研究发现腰痛患者手部皮质区兴奋性亦存在差异，提示神经可塑性可能不仅限于疼痛区域。本系统评价与荟萃分析旨在综合现有证据，比较腰痛患者与健康对照者的运动神经网络状态，并探讨实验性腰痛的影响，覆盖中枢神经系统的多个层级（脊髓、皮质下、皮质），以明确这些变化是否局限于疼痛区域相关的神经投射。
2. 方法
本研究遵循PRISMA声明并在PROSPERO注册（CRD42023417238）。方法学调整包括采用ROBINS?E工具替代原计划的改良Downs和Black量表进行偏倚风险评估，并使用GRADE方法评估证据确定性。文献检索涵盖CINAHL、Medline、Embase、Web of Science及灰色文献，检索时限从建库至2023年3月，并于2025年6月更新。纳入标准为比较临床非特异性腰痛患者与健康对照者的神经生理学研究，或测试实验性腰痛对健康受试者运动网络影响的研究。排除标准包括特异性腰痛病因、动物研究、影像学或单纯运动学测量研究。数据提取由两名研究者独立完成，内容包括研究特征、参与者信息、疼痛特征、神经刺激参数及结局指标。统计分析按神经生理结局、疼痛类型及目标肌群进行合并，采用随机效应模型处理异质性（I2>50%），并进行敏感性分析与GRADE证据评级。
3. 结果
初检获得5559篇文献，去重与筛选后纳入33项研究，其中29项关注临床腰痛，4项为实验性腰痛模型。神经生理技术以TMS最为常用（23项），其次为H反射（5项）、牵张反射（4项）、伤害性屈肌反射（nociceptive withdrawal reflex, NWR，2项）及前庭电刺激（electrical vestibular stimulation, EVS，1项）。主要结局指标包括MEP振幅、皮质地图面积与体积、运动阈值、皮质静息期、短间隔皮质内抑制（short-interval intracortical inhibition, SICI）与易化（short-interval intracortical facilitation, SICF）等。方法学质量评估显示，多数研究的ROBINS?E总体偏倚风险为中度（58%）或严重（36%），TMS研究的Chipchase清单依从性平均为69%。荟萃分析结果显示，临床腰痛患者的椎旁肌皮质地图面积（SMD=-0.44）与体积（SMD=-0.46）较小，MEP振幅在120%主动运动阈值（active motor threshold, AMT）下显著降低（SMD=-0.57），证据等级分别为有限与中等。腹肌皮质地图面积较大（SMD=0.53），但敏感性分析未支持该发现；腹肌皮质代表区重心位置更偏后（SMD=-1.22），但证据确定性极低。手部肌群的RMT更低（SMD=0.67），提示广泛皮质兴奋性变化。实验性腰痛模型中，牵张反射各成分未见显著变化。敏感性分析在慢性腰痛亚组中未改变主要结果，但地图面积指标的稳定性不足。
4. 讨论
本研究首次系统揭示了腰痛患者运动神经网络的差异化适应模式。椎旁肌皮质兴奋性降低可能反映了对疼痛区域的保护性抑制，但这一发现与生物力学研究中观察到的椎旁肌过度激活现象存在矛盾，推测可能与皮质脊髓通路贡献减少、其他下行通路（如前庭脊髓束）代偿增强有关。腹肌皮质兴奋性增加的有限证据则可能体现为一种协同收缩策略，以增强脊柱稳定性。手部肌群的异常提示神经可塑性变化具有广泛性。脊髓水平的研究未显示一致差异，可能与H反射多在小腿肌记录、难以直接反映躯干脊髓回路有关。当前证据的局限性包括横断面设计无法推断因果、方法学异质性高、线圈类型与刺激强度差异大等。临床意义上，虽然运动控制训练与非侵入性脑刺激的应用已有探索，但其长期疗效与机制关联仍需进一步验证。未来研究应关注心理社会因素对运动网络的影响，并明确与疼痛持续相关的独立神经生理预测因子。
5. 局限性
语言限制为英语与法语，肌群分类较宽泛可能掩盖节段特异性，横断面设计限制因果推断，刺激参数与方法学差异增加合并难度。
6. 结论
本研究表明腰痛患者存在肌群特异性的皮质运动网络适应，并可能涉及广泛的神经可塑性变化，但脊髓兴奋性证据尚不一致。这些发现深化了对腰痛运动神经机制的理解，可为未来靶向干预的探索提供依据。
