莊霽雯，鄭潔皎，陳秀恩

平衡是指身體所處的一種姿態(tài)以及在自身運(yùn)動(dòng)或受到外力作用時(shí)能夠自動(dòng)調(diào)整并維持姿勢(shì)的一種能力[1]。人類大部分日常任務(wù)的完成都依賴于身體的平衡功能[2]，近年來(lái)國(guó)內(nèi)外已有許多研究證明認(rèn)知是影響平衡的重要因素之一[3]，并已有關(guān)于認(rèn)知結(jié)合平衡訓(xùn)練對(duì)靜態(tài)平衡的研究[4]。為此，本研究將觀察認(rèn)知結(jié)合平衡訓(xùn)練對(duì)動(dòng)態(tài)平衡的影響。另外，許多研究已發(fā)現(xiàn)我國(guó)青年人體質(zhì)有所下滑[5]。青年的體質(zhì)健康狀況關(guān)系到國(guó)家、民族未來(lái)的發(fā)展，重視他們的體質(zhì)問(wèn)題并對(duì)其進(jìn)行干預(yù)訓(xùn)練具有積極的現(xiàn)實(shí)意義。平衡能力是評(píng)定運(yùn)動(dòng)機(jī)能及健康水平的重要身體素質(zhì)指標(biāo)，是反應(yīng)人體體質(zhì)水平的重要指標(biāo)[6]。國(guó)內(nèi)外研究證明，科學(xué)合理的訓(xùn)練能夠改善正常人平衡能力并預(yù)防跌倒[7]。

1 資料與方法

1.1 一般資料 2016年3月～2016年7月隨機(jī)選取20名在我科實(shí)習(xí)的治療師作為研究對(duì)象。入選標(biāo)準(zhǔn)：運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)、神經(jīng)系統(tǒng)及耳鼻喉科病史系統(tǒng)回顧和體格檢查無(wú)異常；無(wú)眩暈史；偶爾但非定期參加體育鍛煉；實(shí)驗(yàn)前未曾接觸平衡測(cè)試儀、未進(jìn)行過(guò)特殊的平衡訓(xùn)練。采用隨機(jī)數(shù)字法分為2組各10例。①觀察組，男性5例，女性5例，年齡(22.0±1.41)歲，身高(164.7±6.99)cm，體質(zhì)量(60.2±11.37)kg。②對(duì)照組，男性5例，女性5例，年齡(22.0±1.49)歲，身高(170.8±9.67)cm，體質(zhì)量(62.3±9.84)kg。2組一般資料比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

1.2 方法 ①2組在訓(xùn)練開(kāi)始之前均進(jìn)行數(shù)字字母連線測(cè)試并記錄用時(shí)和錯(cuò)誤數(shù)。②2組在訓(xùn)練開(kāi)始之前采用NeuroCom Balance Manager動(dòng)態(tài)平衡測(cè)試儀進(jìn)行感覺(jué)統(tǒng)和測(cè)試和姿態(tài)穩(wěn)定極限測(cè)試并記錄結(jié)果。③訓(xùn)練方法：使實(shí)驗(yàn)對(duì)象站在測(cè)力臺(tái)指定位置，并在治療師的指示下將重心分別移動(dòng)到顯示屏幕上的中、前、后、左、右五個(gè)指定光標(biāo)中，在每個(gè)光標(biāo)中保持2min。觀察組在控制重心移動(dòng)的同時(shí)利用“六六腦·腦功能認(rèn)知障礙診治系統(tǒng)軟件v1.0”完成Stroop沖突抑制任務(wù)訓(xùn)練。④2組均訓(xùn)練5次/周，10min/次，共2周。訓(xùn)練結(jié)束后實(shí)驗(yàn)對(duì)象需再進(jìn)行數(shù)字字母連線測(cè)試與動(dòng)態(tài)平衡儀上的四項(xiàng)測(cè)試并記錄結(jié)果。

1.3 評(píng)定標(biāo)準(zhǔn) 采用NeuroCom Balance Manager動(dòng)態(tài)平衡測(cè)試系統(tǒng)獲得客觀數(shù)據(jù)，該系統(tǒng)包括18cm×18cm的精密測(cè)力板、醫(yī)療隔離電源、計(jì)算機(jī)、專用平衡處理和分析軟件及打印機(jī)。軟件將壓力傳感器上的力學(xué)信號(hào)記錄并轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)傳入電腦中，并進(jìn)行分析處理。被測(cè)試者脫鞋，穿上保護(hù)裝備，雙足站在測(cè)力板上依據(jù)身高分配的指定位置。①感覺(jué)統(tǒng)和測(cè)試(Sensory Organization Test，SOT)：動(dòng)態(tài)平衡測(cè)試系統(tǒng)依次提供6項(xiàng)環(huán)境，每項(xiàng)測(cè)試3次，每次10s，每項(xiàng)測(cè)試得分取3次的平均值。第1項(xiàng)：睜眼，環(huán)境和地面穩(wěn)定；第2項(xiàng)：閉眼，環(huán)境和地面穩(wěn)定；第3項(xiàng)：睜眼，地面穩(wěn)定，環(huán)境晃動(dòng)；第4項(xiàng)：睜眼，環(huán)境穩(wěn)定，地面擺動(dòng)；第5項(xiàng)：閉眼，環(huán)境穩(wěn)定，地面擺動(dòng)；第6項(xiàng)：睜眼，環(huán)境晃動(dòng)，地面擺動(dòng)。要求受試者雙手自然下垂，眼睛平視前方，盡量保持身體穩(wěn)定站立。測(cè)試系統(tǒng)將重心晃動(dòng)速度、幅度、軌跡長(zhǎng)等綜合計(jì)算出分?jǐn)?shù)。數(shù)據(jù)記錄每一次測(cè)試得分以及感覺(jué)統(tǒng)和測(cè)試綜合得分(即動(dòng)態(tài)平衡能力得分)。②姿態(tài)穩(wěn)定極限(Limit of Stability，LOS)測(cè)試：受試者現(xiàn)將重心保持在兩足中間，根據(jù)屏幕提示，依次將重心移動(dòng)到前方、右前方、右方、右后方、后方、左后方、左方、左前方這八個(gè)方向的最遠(yuǎn)距離。每一個(gè)方向測(cè)試完后都要將重心移回中間再重新開(kāi)始下一個(gè)方向的測(cè)試。數(shù)據(jù)記錄每個(gè)方向的反應(yīng)時(shí)、移動(dòng)速度、端點(diǎn)行程、最大偏移、方向控制，以及每個(gè)指標(biāo)的綜合值。

2 結(jié)果

2.1 感覺(jué)統(tǒng)合測(cè)試 訓(xùn)練2周后，觀察組SOT綜合得分及第5、6項(xiàng)測(cè)試得分均明顯高于訓(xùn)練前及對(duì)照組(P<0.05，0.01)，訓(xùn)練前后觀察組第1、2、3、4項(xiàng)得分及對(duì)照組各項(xiàng)得分差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。見(jiàn)表1。

表1 SOT各項(xiàng)測(cè)試2組訓(xùn)練前后比較 分，

與訓(xùn)練前比較，aP<0.05，bP<0.01；與對(duì)照組比較，cP<0.05

2.2 姿態(tài)穩(wěn)定極限測(cè)試 訓(xùn)練2周后，觀察組反應(yīng)時(shí)較訓(xùn)練前明顯降低(P<0.05)，移動(dòng)速度、端點(diǎn)行程距離、最大偏移距離及方向控制能力較訓(xùn)練前明顯提高(P<0.05，0.01)；對(duì)照組在訓(xùn)練后移動(dòng)速度、端點(diǎn)行程距離及最大偏移距離較訓(xùn)練前明顯提高(P<0.05，0.01)，而在反應(yīng)時(shí)和方向控制方面訓(xùn)練前后差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。2組間各項(xiàng)評(píng)定比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。見(jiàn)表2。

參數(shù)觀察組(n=10)訓(xùn)練前訓(xùn)練后對(duì)照組(n=10)訓(xùn)練前訓(xùn)練后反應(yīng)時(shí)(s)0.8±0.30.5±0.1a0.8±0.20.6±0.2移動(dòng)速度(deg/s)4.9±1.86.8±1.7a4.2±1.36.5±1.9a端點(diǎn)行程(%)69.2±15.784.7±7.3b70.0±8.383.4±12.2b最大偏移(%)83.7±12.596.5±4.2a81.8±10.093.7±7.3b方向控制(%)73.7±7.481.9±2.7b79.0±8.380.1±4.7

與訓(xùn)練前比較，aP<0.05，bP<0.01

3 討論

近年來(lái)國(guó)內(nèi)對(duì)于平衡訓(xùn)練的研究重點(diǎn)主要放在有平衡功能障礙的人群上，如偏癱、腦癱、運(yùn)動(dòng)器官損傷患者和平衡能力衰減的老年人[8-9]，以及運(yùn)動(dòng)員、宇航員等對(duì)平衡能力要求很高的專業(yè)人員[10]，對(duì)普通健康人的平衡能力的訓(xùn)練研究和相關(guān)報(bào)道都很少。另外，國(guó)外的一些研究指出，擁有較好平衡能力的運(yùn)動(dòng)員或大學(xué)生，在他們平時(shí)的比賽或者運(yùn)動(dòng)中發(fā)生運(yùn)動(dòng)損傷的幾率較低[11-12]，這說(shuō)明平衡能力的提高，確實(shí)有助于人體在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中較好的控制身體，以降低傷害的發(fā)生率。同時(shí)也提示我們，對(duì)運(yùn)動(dòng)員甚至非運(yùn)動(dòng)專業(yè)的普通大學(xué)生進(jìn)行平衡能力的訓(xùn)練，在對(duì)于預(yù)防他們?cè)谶\(yùn)動(dòng)中損傷的發(fā)生，也具有重要的意義。我國(guó)國(guó)民體質(zhì)監(jiān)測(cè)中對(duì)人體平衡能力進(jìn)行測(cè)定，認(rèn)為平衡功能最佳年齡在20～25歲之間[13-14]，因此研究此段年齡的青年人平衡能力有重要意義。

人類的平衡感覺(jué)系統(tǒng)包括視覺(jué)、本體感覺(jué)和前庭覺(jué)。感覺(jué)統(tǒng)合測(cè)試通過(guò)改變環(huán)境或人體感覺(jué)輸入條件，測(cè)試出人體在動(dòng)態(tài)環(huán)境下的平衡能力。動(dòng)態(tài)平衡能力包括2個(gè)方面[15]：①自動(dòng)態(tài)平衡，即人體在進(jìn)行各種自主運(yùn)動(dòng)，例如由坐到站，或者站著將重心向各個(gè)方向移動(dòng)即本研究中的LOS測(cè)試；②他動(dòng)態(tài)平衡，即人體在外界干擾下保持平衡，例如推、拉力下恢復(fù)穩(wěn)定狀態(tài)或者在環(huán)境、地面狀態(tài)改變影響姿勢(shì)的同時(shí)，保持自身姿勢(shì)穩(wěn)定的能力，即本研究中的SOT。感覺(jué)統(tǒng)合測(cè)試會(huì)通過(guò)隔離受試者一種或多種感覺(jué)，測(cè)試出某一種感覺(jué)功能是否正常。比如其中第5項(xiàng)，要求受試者在閉眼，足下地面擺動(dòng)的情況下保持平衡。此時(shí)受試者主要是運(yùn)用前庭覺(jué)來(lái)維持自身姿勢(shì)控制。人體對(duì)姿勢(shì)和平衡的控制，不僅受大腦皮質(zhì)、脊髓等運(yùn)動(dòng)中樞的調(diào)控，還涉及認(rèn)知和感覺(jué)加工過(guò)程[16]，是知覺(jué)、認(rèn)知和運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)交互作用的結(jié)果。研究認(rèn)為，當(dāng)總認(rèn)知負(fù)荷未超出機(jī)體可承受的認(rèn)知負(fù)荷時(shí)，可以有多余認(rèn)知負(fù)荷供使用，這為完成雙重任務(wù)操作提供了理論基礎(chǔ)。但是，當(dāng)總認(rèn)知負(fù)荷超出機(jī)體可承受的認(rèn)知負(fù)荷時(shí)，認(rèn)知負(fù)荷不足會(huì)導(dǎo)致任務(wù)完成率下降[17]。

認(rèn)知平衡雙重任務(wù)訓(xùn)練被定義為同時(shí)或交替性進(jìn)行兩項(xiàng)或兩項(xiàng)以上的認(rèn)知和平衡訓(xùn)練[18]。認(rèn)知訓(xùn)練包括一系列記憶或注意任務(wù)(涉及工作記憶和執(zhí)行功能)，如數(shù)字計(jì)算、視覺(jué)尋找、言語(yǔ)流暢性及反饋訓(xùn)練等。常見(jiàn)的平衡訓(xùn)練形式包括走路、平衡板、平衡儀等[19-20]。認(rèn)知功能主要包括記憶力、執(zhí)行功能、空間定向能力、言語(yǔ)功能等。平衡功能的維持是大腦全面信息處理系統(tǒng)的一部分，與認(rèn)知過(guò)程相互影響，尤其是空間記憶[21]。前人對(duì)老年人進(jìn)行空間記憶-平衡雙重任務(wù)訓(xùn)練后，發(fā)現(xiàn)與空間記憶相關(guān)的認(rèn)知資源可用于動(dòng)態(tài)平衡的恢復(fù)[22]。其原因在于使用空間記憶用于指導(dǎo)空間注意力和運(yùn)動(dòng)的空間位置，可通過(guò)額葉前部皮質(zhì)空間編碼形成，提高大腦前額的鍛煉[23-24]。

Vuillerme等[25]研究了青年人的認(rèn)知注意如何影響著站立時(shí)的平衡能力，發(fā)現(xiàn)認(rèn)知注意的焦點(diǎn)對(duì)壓力中心擺動(dòng)速度有影響，并從神經(jīng)學(xué)的角度出發(fā)，認(rèn)為有意的動(dòng)作控制會(huì)調(diào)動(dòng)額外的身體動(dòng)作單元，使神經(jīng)肌肉的活動(dòng)增加，反而影響站立姿勢(shì)的控制。前人以年輕人為被試，通過(guò)控制認(rèn)知任務(wù)和平衡任務(wù)的難度探討對(duì)平衡能力的影響，發(fā)現(xiàn)當(dāng)認(rèn)知任務(wù)難度增加，姿勢(shì)擺動(dòng)降低[26]。認(rèn)知任務(wù)難度的提高使受試者把注意力從平衡相關(guān)的因素轉(zhuǎn)移開(kāi)，避免對(duì)姿勢(shì)的過(guò)度矯正，從而增加姿勢(shì)穩(wěn)定性。前人采用了音樂(lè)雙重任務(wù)對(duì)青年人進(jìn)行干預(yù)，發(fā)現(xiàn)對(duì)平衡的影響不明顯。這可能是因?yàn)橐魳?lè)是一種被動(dòng)接受的外部刺激，會(huì)被作為一種干擾信號(hào)被大腦接收，但由于沒(méi)有認(rèn)知的主動(dòng)參與，對(duì)大腦認(rèn)知的影響較小[4]。也可能是因?yàn)橐魳?lè)作為認(rèn)知干預(yù)時(shí)，對(duì)年輕人的注意力影響太小，從而不能影響平衡能力。Silsupadol等[27]考察了對(duì)平衡受損老年人的兩種平衡訓(xùn)練方式的效果，一種為單任務(wù)平衡訓(xùn)練，另一種為雙任務(wù)訓(xùn)練，即在進(jìn)行平衡訓(xùn)練時(shí)執(zhí)行記憶任務(wù)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，雙任務(wù)下的訓(xùn)練效果可持續(xù)3 個(gè)月，并且在被試在新的雙任務(wù)中的操作也得到了改善，證實(shí)了雙任務(wù)訓(xùn)練的遷移作用。而Stroop沖突抑制認(rèn)知訓(xùn)練需要受試者主動(dòng)參與，經(jīng)過(guò)認(rèn)知訓(xùn)練，對(duì)沖突信號(hào)起監(jiān)控作用的前扣帶回皮層激活程度降低，而執(zhí)行沖突解決的前額皮層激活程度增加，加強(qiáng)了自上而下的認(rèn)知控制能力，進(jìn)而導(dǎo)致干擾控制能力的提升[28-29]。本研究發(fā)現(xiàn)訓(xùn)練結(jié)束后，觀察組動(dòng)態(tài)平衡提高的結(jié)果明顯優(yōu)于對(duì)照組，這驗(yàn)證了前人的研究結(jié)果：與空間記憶相關(guān)的認(rèn)知資源可用于動(dòng)態(tài)平衡的恢復(fù)[30]。并且觀察組認(rèn)知測(cè)試提高的結(jié)果也優(yōu)于對(duì)照組，這驗(yàn)證了我國(guó)學(xué)者認(rèn)知平衡雙重任務(wù)訓(xùn)練可以同時(shí)促進(jìn)平衡和認(rèn)知能力的結(jié)論[21]。

另外，對(duì)于認(rèn)知雙重任務(wù)訓(xùn)練對(duì)提高維持平衡的哪種能力提高最顯著，目前還沒(méi)有統(tǒng)一定論。有研究指出，雙任務(wù)訓(xùn)練對(duì)中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病，如輕度認(rèn)知功能障礙、阿爾茨海默病、癡呆、腦卒中、帕金森病等老年患者認(rèn)知功能的積極效應(yīng)更為顯著[31-32]。也有研究認(rèn)為，認(rèn)知雙重任務(wù)對(duì)視覺(jué)在維持平衡時(shí)的能力提高可能更有效[4]。而本研究在感覺(jué)統(tǒng)合測(cè)試中發(fā)現(xiàn)第5項(xiàng)(閉眼，環(huán)境穩(wěn)定，地面擺動(dòng))和第6項(xiàng)(睜眼，環(huán)境晃動(dòng)，地面擺動(dòng))測(cè)試中觀察組訓(xùn)練后成績(jī)均有顯著提高，這提示認(rèn)知平衡雙重任務(wù)訓(xùn)練可能在提高人體感覺(jué)統(tǒng)合中的前庭覺(jué)方面更有效果，這需要我們?cè)僮鲞M(jìn)一步的研究。

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