短期固定下的手部肌肉骨骼功能会受影响，相关的大脑网络会适应因受伤而发生的身体变化。据推测，与损伤相关的上肢暂时性废用将改变大脑运动皮质进程的功能性相互作用，并将在整个制动和制动后期间产生长期变化。

病例介绍

患者男，12岁 (身高156.94 cm，体重49.9 kg)，诊断为右侧锁骨骨折，并使用手臂吊带固定器(图A和B)。该患者被纳入一个控制组进行不同的脑成像研究。由于受伤，患者的整个优势右臂在第一次实验室访问后第4天制动。当天，患者被送到急诊室，手臂固定不动。周一(制动后3天)，该患者参观了实验室，在那里进行了另一次脑成像采集。右臂的制动持续3周。由于受伤，在3周的制动期间，患者必须依赖未受影响的非优势左臂进行日常生活活动。患者在接受研究时没有明显的或已诊断出的创伤性脑损伤或神经问题。

图（A)显示了受试者断裂的右锁骨。（B)展示受试者用吊带固定的右手

使用连续波24通道fNIRS系统收集数据。双波长(760和850纳米)LED光源将光线照射在受试者的头皮上。数据采样频率为10.125赫兹。该帽容纳了八个输入源和八个探测器(距离输入源3cm ), 将八个源和八个检测器排列形成二十个通道，以测量初级运动皮层(M1)、辅助运动区(SMA)和前运动皮层(PMC)的两个半球的血液动力学反应23)。

fNIRS数据是不同的阶段收集的：基线、第1-3周、制动后6个月和制动后1年。在基线访问期间，参与者使用fNIRS进行脑成像，包括三分钟的静息期和任务期。

基线运动皮层反应结果显示，对于右手任务，左M1区的HbO变化较大。对于左手任务，对侧M1区和同侧S1区的HbO变化增加。在第1、2和3周的制动期间，平均同侧运动皮质反应显著增加。第4周的任务反应显示左手任务的同侧反应减少。

在6个月的随访测量中，左侧任务的双侧反应在制动期后得以保留，但在12个月的第二次随访中显著降低。对于固定的手，在固定后(第4周)，观察到强烈的双侧激活。然而，6个月的随访测量显示，右侧任务的双侧激活减少，即使在12个月的随访中，对侧激活模式仍然存在。因此，在右手固定3周后的6个月随访中，未受影响的手任务产生了基线对侧皮质反应。在6个月和12个月的随访中，固定的右手保持对侧皮质反应。

目前的病例报告研究了右上肢制动前、中、后皮质对任务和休息条件反应的变化。这项研究的主要发现是：(1)非受影响的左手任务在制动期间表现出增加的同侧反应，在随访期间减少。右侧任务在制动期后立即表现出双侧激活模式，但对侧激活模式在1年随访期内恢复。(2)在静息期间，与基线测量相比，在制动期间，运动皮质的整体平均连接强度、网络效率和节点度下降。与以往的工作不同，本案例研究使用静息状态fNIRS研究功能性运动区网络的重建。

结论

上肢的短期固定显示出在大脑区域的激活以及连通性方面具有皮质变化。上肢的短期废用已经将单侧激活模式转变为来自两个半球的运动皮质的双侧共激活。静息状态数据显示，在制动阶段，运动皮质网络中断，在受伤后1年内，该网络重组为有效的网络。了解这种皮质重组可以为将来研究影响运动控制的神经障碍的恢复提供信息。

医博士编译自：Manattu AK, Borrell JA, Copeland C, et al. Motor cortical functional connectivity changes due to short-term immobilization of upper limb: an fNIRS case report. Frontiers in Rehabilitation Sciences. 2023; 4:1156940. doi:10.3389/fresc.2023.1156940.

https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/37266515/