韓晴,徐寧,莊賀,韓茜茜,鹿欽雪,端木憲雨,郭鈺瑋
腦卒中又名中風(fēng),指因腦血管突然阻塞或破裂而引起神經(jīng)功能缺損表現(xiàn)的急性腦血管病,是我國中老年人致死、致殘的首位病因。隨著國民生活水平的提高,卒中發(fā)病率逐年攀升。數(shù)據(jù)顯示,我國40~74歲人群中腦卒中首次發(fā)病患者在2002~2013年間平均每年增長(zhǎng)8.3%[1-2]。腦卒中的高致殘性嚴(yán)重影響患者生命質(zhì)量,約75%的患者在發(fā)病后遺留運(yùn)動(dòng)、認(rèn)知和言語等功能障礙,重度殘疾者可達(dá)40%[3]。如何使卒中后功能障礙的不良影響降至最低,提高患者的生存質(zhì)量成為康復(fù)醫(yī)學(xué)者亟待解決的問題之一。目前,針對(duì)神經(jīng)功能受損后遺癥狀,臨床上廣泛應(yīng)用Bobath、Brunnstrom等以神經(jīng)發(fā)育技術(shù)為核心的康復(fù)療法以及針對(duì)心、肺、吞咽等功能障礙的對(duì)癥訓(xùn)練。運(yùn)動(dòng)想象(motor imagery,MI)是建立在大腦功能重塑理論上的新興康復(fù)療法,基于無動(dòng)作輸出的特點(diǎn),其操作簡(jiǎn)單、療效突出,逐漸進(jìn)入大眾視野。
1.1 概述 MI是令患者僅在腦中重復(fù)想象曾經(jīng)經(jīng)歷過的動(dòng)作,并未實(shí)際執(zhí)行,也不產(chǎn)生任何肌肉的收縮[4]。Decety等[5]將其定義為一種特殊的動(dòng)態(tài)神經(jīng)元狀態(tài),這種狀態(tài)遵循中樞運(yùn)動(dòng)控制原則,不管實(shí)際運(yùn)動(dòng)輸出是否存在,人們都會(huì)在工作記憶中對(duì)運(yùn)動(dòng)動(dòng)作進(jìn)行內(nèi)部排練。國外文獻(xiàn)對(duì)“運(yùn)動(dòng)想象”有不同的表述,最常用“motor imagery” ,其他如 “mental practice” 、 “mental rehearsal” 皆為“運(yùn)動(dòng)想象”之意,只是說法不同[6]。根據(jù)想象的方式,可將MI分為內(nèi)在想象和外在想象。Mahoney等[7]認(rèn)為,在外在想象中,一個(gè)人會(huì)以外部觀察者的角度來看待自己,例如,患者想象正在觀看自己步行訓(xùn)練的視頻;而內(nèi)在想象則是對(duì)現(xiàn)實(shí)生活現(xiàn)象的一種近似,例如,想象自己正在不同環(huán)境下行走。Hall等[8]發(fā)現(xiàn),內(nèi)在想象更適于閉合式運(yùn)動(dòng)技能的練習(xí),如在穩(wěn)定的環(huán)境中進(jìn)行動(dòng)作模式固定的仰泳運(yùn)動(dòng),其往往會(huì)在參與想象活動(dòng)的肌肉中產(chǎn)生更強(qiáng)的肌電活動(dòng);外在想象則更適于開放式運(yùn)動(dòng)技能的學(xué)習(xí),如在不穩(wěn)定的環(huán)境中接住對(duì)手從不同角度發(fā)射來的網(wǎng)球[9]。如今,內(nèi)在和外在想象的定義有所延伸,二者分別又稱作動(dòng)覺運(yùn)動(dòng)想象(kinesthetic imagery,KI)和視覺運(yùn)動(dòng)想象(visual imagery,VI)。在當(dāng)前的心理學(xué)和臨床研究中,初級(jí)視覺皮層的解剖和功能都與VI有關(guān),此外,VI還包括動(dòng)作的自我形象化[10],而KI則包括由動(dòng)作引起的軀體感覺。MI存在兩種集成策略,即根據(jù)與其他康復(fù)療法結(jié)合方式的不同,將其分為嵌入型運(yùn)動(dòng)想象(embedded motori magery,EMI)和附加型運(yùn)動(dòng)想象(added motor imagery,AMI)。EMI指將MI療法運(yùn)用到整個(gè)康復(fù)訓(xùn)練過程中,如根據(jù)不同患者的任務(wù)需求適時(shí)增加想象成分;AMI則與其他訓(xùn)練任務(wù)分開,通過聽錄音或治療師指令等方式在開始或結(jié)束后單獨(dú)進(jìn)行MI訓(xùn)練。研究顯示,兩種方式在治療過程中各有優(yōu)缺點(diǎn),但都提示了想象的內(nèi)容和持續(xù)時(shí)間對(duì)獨(dú)立學(xué)習(xí)和進(jìn)一步使用MI方法有重要影響[8]。
1.2 發(fā)展歷程 上世紀(jì)50年代,Hossack[11]首次提出心理意象的概念,被認(rèn)為是MI的起源。心理意象指在中樞神經(jīng)系統(tǒng)的干預(yù)下,即使感官未受到實(shí)際刺激,也能令感受器產(chǎn)生一種類似受刺激的反應(yīng),該反應(yīng)往往是對(duì)曾經(jīng)意識(shí)經(jīng)驗(yàn)的回顧和重塑,對(duì)行為動(dòng)機(jī)有重要引導(dǎo)作用[12]。目前對(duì)心理因素的機(jī)制如何在肌肉協(xié)同水平上影響動(dòng)作任務(wù)還沒有明確認(rèn)識(shí),普遍認(rèn)為心理意象并不強(qiáng)調(diào)對(duì)動(dòng)作的簡(jiǎn)單心理復(fù)述,而是提供了一種簡(jiǎn)潔有力的表現(xiàn)形式,有助于學(xué)習(xí)特定的動(dòng)作或協(xié)調(diào)模式[13]。MI最早作為運(yùn)動(dòng)任務(wù)主要是為了改善運(yùn)動(dòng)員的運(yùn)動(dòng)技能和情緒控制力,直到上世紀(jì)80年代末90年代初,人們才逐漸將MI的原理和知識(shí)應(yīng)用到對(duì)功能障礙人士的康復(fù)治療中[14]。研究發(fā)現(xiàn),MI可通過主動(dòng)驅(qū)動(dòng)激活運(yùn)動(dòng)網(wǎng)絡(luò),以改善卒中后偏癱患者的運(yùn)動(dòng)功能。與主動(dòng)和被動(dòng)運(yùn)動(dòng)療法不同,MI不依賴于肢體的殘存功能,但仍可產(chǎn)生主動(dòng)驅(qū)動(dòng)力[15],故適用于卒中后的任何階段,為神經(jīng)損傷后功能障礙的康復(fù)提供了一種新的治療思路。
2.1 MI理論研究 目前,關(guān)于MI的理論模式主要有心理神經(jīng)肌肉理論(psychoneuromuscular theory,PM)、符號(hào)學(xué)習(xí)理論、生物信息理論等。改善運(yùn)動(dòng)功能最有力的解釋為基于想象效果模式架構(gòu)的PM理論,又稱外周理論[16]。該理論認(rèn)為個(gè)體在進(jìn)行MI時(shí)會(huì)在中樞神經(jīng)系統(tǒng)運(yùn)行一套類似運(yùn)動(dòng)計(jì)劃的“流程圖”,若此“流程圖”與實(shí)際活動(dòng)過程相同,則MI會(huì)加強(qiáng)肌肉運(yùn)動(dòng)的效果[17]。盡管腦卒中患者肢體功能遺留障礙,但大部分中輕癥患者仍具備MI的能力,“流程圖”也可能保存完整或部分存在。目前已有相當(dāng)多證據(jù)支持PM理論,個(gè)體僅依靠想象或產(chǎn)生實(shí)際運(yùn)動(dòng),相同的肌肉和運(yùn)動(dòng)皮層、基底神經(jīng)節(jié)和小腦區(qū)域都會(huì)被激活[18]。
2.2 MI作用機(jī)制 前人研究證實(shí),人類和成年動(dòng)物的大腦皆有可塑性,可表現(xiàn)在神經(jīng)細(xì)胞再生、大腦皮質(zhì)功能重組等方面[19],這一發(fā)現(xiàn)為MI的作用奠定了生理學(xué)基礎(chǔ)。患者可能通過MI訓(xùn)練激活其受損的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),從而改善患肢運(yùn)動(dòng)[20]。由于大腦分區(qū)和功能的復(fù)雜性,眾多學(xué)者利用不同手段試圖發(fā)現(xiàn)MI作用的內(nèi)在機(jī)制。首先,通過肌電圖可以檢測(cè)進(jìn)行MI訓(xùn)練時(shí)肌電變化情況。Decety等[21]研究發(fā)現(xiàn),MI可以對(duì)運(yùn)動(dòng)計(jì)劃的第一階段進(jìn)行準(zhǔn)備, MI過程引起了神經(jīng)肌肉活動(dòng)的出現(xiàn),盡管幅度很小,卻是機(jī)體實(shí)際運(yùn)動(dòng)的先兆,這一結(jié)果符合PM理論模式。再者,功能性磁共振成像(functional magnetic resonance imaging,fMRI)技術(shù)可以探測(cè)局部大腦皮層區(qū)域的活躍情況,為直接衡量MI能力提供了更為直接可靠的依據(jù)。Jeannerod[22]早在1995年利用fMRI技術(shù)發(fā)現(xiàn)MI和運(yùn)動(dòng)執(zhí)行有共同的功能性神經(jīng)激活模式,即執(zhí)行和想象一項(xiàng)運(yùn)動(dòng)任務(wù)會(huì)激活類似的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。Parsons等[23]發(fā)表于Nature的研究顯示,在進(jìn)行手的想象旋轉(zhuǎn)時(shí),皮層活躍區(qū)域主要分布于對(duì)側(cè)的前額葉、雙側(cè)輔助運(yùn)動(dòng)區(qū)、運(yùn)動(dòng)前區(qū)以及頂葉、額葉、小腦、基底節(jié)和視覺皮層,這些區(qū)域在手的實(shí)際運(yùn)動(dòng)過程中同樣被激活,進(jìn)一步證實(shí)了想象在運(yùn)動(dòng)執(zhí)行中的作用。Nyberg等[24]研究發(fā)現(xiàn),雖然MI與實(shí)際練習(xí)時(shí)大部分腦功能激活區(qū)相似,但兩者潛在的神經(jīng)機(jī)制存在差異,運(yùn)動(dòng)練習(xí)更多地與輔助功能區(qū)和小腦相關(guān),而想象訓(xùn)練與視覺區(qū)域更相關(guān)。最后,事件相關(guān)電位技術(shù)是一項(xiàng)新型無損傷性腦認(rèn)知成像技術(shù),與腦電圖(electroencephalogram,EEG)、fMRI等研究手段相比,事件相關(guān)電位擁有極高的時(shí)間分辨率,能以無創(chuàng)、非侵入的方式對(duì)人類大腦活動(dòng)作實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、記錄與分析。閆靜[25]利用該技術(shù)通過一種定量的MI任務(wù)來研究腦卒中對(duì)MI認(rèn)知各個(gè)階段的影響,以逆向的思維方式探求MI認(rèn)知過程中各階段大腦皮層的活躍情況,填充了對(duì)MI認(rèn)知機(jī)制領(lǐng)域的空白??偨Y(jié)MI對(duì)不同大腦分區(qū)的影響,有利于更好理解其復(fù)雜的神經(jīng)機(jī)制。小腦與某些負(fù)責(zé)運(yùn)動(dòng)控制功能的大腦皮層聯(lián)系密切,如初級(jí)運(yùn)動(dòng)皮質(zhì)(M1)和輔助運(yùn)動(dòng)區(qū),王莉和Cengiz[26-27]分別用經(jīng)顱磁刺激和經(jīng)顱直流電刺激探究MI與小腦功能的聯(lián)系,結(jié)果發(fā)現(xiàn)卒中引起的小腦病變可降低運(yùn)動(dòng)皮層興奮性并抑制MI作用,阻止了MI傳出信號(hào)到達(dá)延髓和骨骼肌效應(yīng)器的過程。Rienzo[28]的一項(xiàng)腦磁圖研究證實(shí)了這一推測(cè)。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)輔助運(yùn)動(dòng)區(qū)的部分神經(jīng)元可以通過抑制MI活動(dòng)阻止實(shí)際運(yùn)動(dòng)的產(chǎn)生;類似地,運(yùn)動(dòng)前區(qū)背側(cè)區(qū)域在MI過程可更明顯被激活,被認(rèn)為是MI和運(yùn)動(dòng)執(zhí)行的基礎(chǔ)。頂葉皮層具有整合感覺和運(yùn)動(dòng)執(zhí)行的功能,特別是后頂葉皮層在MI過程中格外活躍[29]。在一項(xiàng)完整與殘損頂葉對(duì)比的MI任務(wù)試驗(yàn)中,頂葉受損患者的MI能力更加受限,主要影響想象的精確性[30]。對(duì)于MI能否激活M1及其激活的程度近年來仍存有異議。有研究認(rèn)為,在靈長(zhǎng)類動(dòng)物中,M1直接參與了MI[14],也有研究認(rèn)為M1在運(yùn)動(dòng)前得到較強(qiáng)激活[29],但在MI過程中激活較弱或短暫,總的來說令人費(fèi)解,尚需更多的實(shí)驗(yàn)證據(jù)。此外,MI療法作為新興的西醫(yī)康復(fù)治療手段,可與中醫(yī)“意念”療法類比分析。中醫(yī)“意念”指想法和念頭,由“神”派生,與心、腦、脾三臟相關(guān)[31]。MI與意念皆可通過大腦思維的作用改善機(jī)體功能,不需肢體的主動(dòng)運(yùn)動(dòng)。與MI不同的是,意念的作用機(jī)制在于宏觀量子效應(yīng),主要通過促進(jìn)某些神經(jīng)肽的分泌影響患者心理生理變化[32]。
3.1 MI在偏癱上肢康復(fù)中的應(yīng)用 Riccio等[33]臨床研究顯示,為期6周的MI有利于手臂功能和上肢肌力的恢復(fù)。Page等[17]一項(xiàng)MI與常規(guī)療法對(duì)比的RCT研究將13例病程在4周~1年遺留有上肢功能障礙的腦卒中患者隨機(jī)分為MI組(8例)和常規(guī)治療組(5例),2組均接受常規(guī)治療,MI組在此基礎(chǔ)上再行10min的想象療法,經(jīng)過6周的治療后,MI組FMA-U和ARAT評(píng)分與常規(guī)組相比均明顯提高。MI療法還可以聯(lián)合其他治療以增強(qiáng)康復(fù)效果。張宇燕等[34]將60例腦卒中患者隨機(jī)等分為對(duì)照組、電針組和綜合組,3組采用等量常規(guī)治療,電針組和綜合組施以同等電針療法,綜合組再加20min的MI治療,治療8周后,所有患者改良Barthel指數(shù)和FMA-U評(píng)分較治療前都有不同程度的提高,聯(lián)合MI治療的綜合組比另2組的改善程度更加顯著。
3.2 MI在偏癱下肢康復(fù)中的應(yīng)用 腦卒中下肢功能障礙主要表現(xiàn)在運(yùn)動(dòng)模式、下肢負(fù)重、步態(tài)以及平衡方面的異常。Oostra[35]將44位步行障礙的亞急性腦卒中患者隨機(jī)分為MI組(21例)和肌肉放松組(23例),前者在肌肉放松組治療的基礎(chǔ)上多加30min的MI訓(xùn)練,最終10米步行測(cè)試和FMA評(píng)估結(jié)果MI組優(yōu)于肌肉放松組。曹慧芳等[36]應(yīng)用MI療法提高了腦卒中患者下肢平衡功能,降低了跌倒風(fēng)險(xiǎn)。將60例卒中患者隨機(jī)分為MI治療組(30例)與常規(guī)治療組(30例),6周的試驗(yàn)證明MI組對(duì)腦卒中患者平衡能力的改善更為明顯,有助于增強(qiáng)患者獨(dú)立行走的信心。
3.3 MI在偏癱手康復(fù)中的應(yīng)用 腦卒中患者常伴發(fā)手功能障礙。手靈巧性極高,主要負(fù)責(zé)精細(xì)動(dòng)作,恢復(fù)更加困難,且手運(yùn)動(dòng)障礙對(duì)患者自理能力影響較大,多單獨(dú)訓(xùn)練。張亞菲等[37]將16例偏癱患者隨機(jī)分成MI組(6例)、執(zhí)行運(yùn)動(dòng)組(5例)和空白組(5例),分別給予手部MI、實(shí)際操作和常規(guī)康復(fù)干預(yù),4周后MI組和執(zhí)行運(yùn)動(dòng)組FMA-U和簡(jiǎn)易上肢機(jī)能檢查評(píng)分較訓(xùn)練前與空白組訓(xùn)練后有明顯提高,且MI組優(yōu)于執(zhí)行運(yùn)動(dòng)組。章惠英等[38]將太極拳“云手”動(dòng)作與MI結(jié)合,采用交叉對(duì)照設(shè)計(jì)方法將32例偏癱患者隨機(jī)均等分為A、B組,在試驗(yàn)進(jìn)行的1~3周,A組采用“云手”MI結(jié)合常規(guī)康復(fù),B組僅施加常規(guī)康復(fù)治療;4~5周為洗脫期;6~8周A、B組干預(yù)措施與1~3周時(shí)相反,每階段結(jié)束后對(duì)2組患者上肢及手功能進(jìn)行評(píng)定,結(jié)果顯示第一階段末A組手功能優(yōu)于B組,第三階段末反之,證實(shí)MI療法有助于偏癱手功能的康復(fù)。
腦卒中作為一種常見病、多發(fā)病,是導(dǎo)致我國中老年人病死的首要病因,發(fā)病后遺留的功能障礙為患者和家屬的生活帶來極大痛苦與不便,康復(fù)的介入為這類人群帶來福音。MI作為一種新興的康復(fù)治療技術(shù),具有簡(jiǎn)便易行、成本低、應(yīng)用安全等特點(diǎn),可以有效改善卒中后各期運(yùn)動(dòng)功能障礙水平。臨床上除單一使用MI治療外,還常與其他治療結(jié)合使用,如中醫(yī)的針灸、導(dǎo)引等傳統(tǒng)療法和西醫(yī)的高壓氧療、下肢機(jī)器人等現(xiàn)代療法,以擴(kuò)大康復(fù)療效,提高患者生活質(zhì)量。MI作用原理復(fù)雜,理論模式多樣,主要通過想象使大腦與實(shí)際動(dòng)作執(zhí)行產(chǎn)生相似的神經(jīng)生理學(xué)效應(yīng)并作用于效應(yīng)器,以改善患者的運(yùn)動(dòng)功能。MI有利于調(diào)控與重建大腦運(yùn)動(dòng)傳導(dǎo)通路,臨床最常應(yīng)用于腦卒中患者,尤其針對(duì)認(rèn)知與想象能力較好而主動(dòng)運(yùn)動(dòng)能力低下者。除了運(yùn)動(dòng)功能障礙,MI的作用效果在一些具有吞咽、認(rèn)知、睡眠等功能障礙的患者身上也得以體現(xiàn),可見該療法作用范圍廣泛,值得進(jìn)一步發(fā)掘。然而,MI療法還具有一定的局限性和不確定性:首先,對(duì)MI作用的機(jī)制雖初步了解,卻仍有諸多不明晰之處,其作用的具體過程在分子層面仍缺乏合理解釋,需要加大研究;其次,MI的實(shí)施需要一定條件,MI雖對(duì)卒中后肢體殘存運(yùn)動(dòng)功能沒有具體要求,但由于其實(shí)施過程主要依靠大腦的思維活動(dòng),故需要患者保存有一定的MI能力。臨床常采用一系列問卷對(duì)患者進(jìn)行篩選,以評(píng)估患者是否達(dá)到訓(xùn)練要求并排除MI混亂的患者[39];再者,該訓(xùn)練方法較主觀,治療師常無法判斷患者是否正在按指令進(jìn)行想象活動(dòng)以及想象過程是否有效[40];最后,MI訓(xùn)練過程的操作指導(dǎo)仍不完善,缺乏科學(xué)規(guī)范的語言指令術(shù)語和最佳進(jìn)行時(shí)間的標(biāo)準(zhǔn)。國外雖已有研究探討如何實(shí)施規(guī)范化的MI療法,但仍處于初步探索階段。未來MI的發(fā)展需要完善基礎(chǔ)理論和操作規(guī)范,擴(kuò)大樣本量研究,并可與腦機(jī)接口技術(shù)、虛擬現(xiàn)實(shí)、鏡像療法、中醫(yī)“意念”療法等相結(jié)合,為MI應(yīng)用提供新的載體。
綜上所述,作為一種康復(fù)新技術(shù),MI可以充分發(fā)揮腦卒中患者主觀能動(dòng)性,改善患者運(yùn)動(dòng)功能障礙,提高自理能力和生活質(zhì)量,盡管目前仍有不足之處,其良好的臨床效果和上升發(fā)展的現(xiàn)狀使之具有更廣闊的發(fā)揮空間。