MRCPs概述

在大脑受到内外部刺激的时候，脑电活动会以一种同步化方式对该刺激产生反应。由这些刺激而导致的EEG活动发生改变，称之为事件相关电位（event related potentials，ERPs），它属于诱发脑电的一种。由于EPRs的幅值比原始EEG信号幅值要低，通常来说，要将多次刺激引发的相同脑电活动进行叠加用以去除噪声干扰，这样EPRs最终才能显现出来。

运动相关皮层电位（movement-related cortical potentials，MRCPs）是一种事件相关电位，最初是由Kornhuber和Deecke发现的。在EEG记录中，这个电位是一个低频负向偏移电位，频率为0～5Hz，发生在随意运动开始之前的1.5～2s，其波形如图4-8所示。研究表明：在EEG记录中负电位与突触活动增强有关，而正电位与突触活动抑制有关。因此，MRCPs的负向偏移电位表明：在启动随意运动之前，大脑皮层的突触活动增强。

经典的MRCPs电位包含3个成分：准备电位（bereitschafts potential，BP或者readiness potential，RP）、负性斜率（negative slope，NS’）以及运动电位（motor potential，MP）。这些成分主要与运动计划、准备和动作执行有关。RP成分是一种缓慢升高的负电位，通常发生在肌电触发前的1.5s或者更早；NS’成分是继RP成分后一个负性快速上升的电位；MP电位则是继NS’成分后的继续上升的峰值负性电位，通常发生在肌电触发后的瞬间。在Shibasaki等的研究中，定量地描述了RP电位，它产生于肌电峰值出现的-1500～-500ms，随后-500～-90ms是NS’电位，最后的峰值电位是MP电位。在Shibasaki等的研究中，这些成分的潜伏期计算依据是相对于整流后EMG峰值。但是这种定义方法只能适用于灵活地手指敲击运动中，而在屈指肌群大强度运动中并不适用，因为在大强度运动中，肌电峰值很难确定。因此，不同的定义方法可能会导致不同的潜伏期。在Shibasaki和Hallett最近的一项研究中，他们按照下面的方法定义了3种不同成分幅值的计算方法。RP电位幅值为肌肉收缩前-1000～-500ms时间窗内电位幅值的平均值；NS’电位幅值为肌肉收缩前-400～-100ms时间窗内的平均幅值；MP电位幅值为肌肉收缩前-100ms与肌肉收缩点之间时间窗内的平均电位幅值。有一些学者将肌力的15N或者20N作为事件触发点，最终叠加得到的MRCPs的MP电位出现在0时刻之前，而有的学者将事件触发点设置为肌电激活点，这样得到的MRCPs的MP电位出现在0时刻之后。但是，在研究大脑皮层与运动相关的关系时，作者认为，以肌电激活点为事件触发点更为科学合理，因为大脑皮层发出神经冲动，传到支配的肌肉后，首先引起肌肉产生电变化，之后通过兴奋-收缩偶联途径才引起肌肉收缩产生肌力。

图4-8　MRCPs电位（引自Deecke）

另外，对于MRCPs的各个成分来说，事实上，只有在主动的或有意识的运动中MRCPs有些电位才会出现，例如，在被动运动中通常很少会出现RP电位。RP电位出现的范式是需要有足够的时间进行运动选择时才会出现，运动前的各种准备处理过程在很大程度上会影响RP电位，并且RP电位是许多潜在神经元发生器混合在一起的电活动，而且这些潜在神经元发生器很难确定。因此，在视觉刺激诱发运动而引起的MRCPs中RP电位时程要比在自由随意运动中明显短，甚至不会出现RP电位。

通常这些电位主要出现在初级运动皮质区、前运动区以及辅助运动皮质区。在这些脑区产生的MRCPs的幅值可以理解为运动策划所需要的能量或者需要付出的努力程度，潜伏期可能提示策划和准备运动需要的时间长度。

除了上述3种运动前成分外，还有一个运动后成分（post-movement potential，PMP），它是一种正电位，大约开始于运动后几百毫秒，被认为与运动后感觉信息反馈处理有关。