賈杰
卒中患者常出現(xiàn)感覺、運動障礙,不僅影響患者的日常生活質(zhì)量,還會對患者的精神心理健康造成不良影響。本文從常見的感覺-運動功能障礙與卒中的關(guān)系出發(fā),以老年人群為關(guān)注點,闡述老年卒中感知-運動互調(diào)控相關(guān)理論和研究的前沿進展。
隨著社會老齡化的加劇,中國的老年人口比例迅速增加,至2020年底,60歲以上人口已達2.64億。根據(jù)《中國腦卒中防治報告2019》概要,我國40歲及以上卒中現(xiàn)患人數(shù)為1318萬[1]。卒中是導(dǎo)致老年人死亡率增高和遺留功能障礙的最常見病因。老年卒中后80%以上的患者存在運動障礙[2],50%以上的患者會存在感覺障礙[3],這兩種功能障礙均具有高發(fā)病率、高致殘率的特點,是臨床康復(fù)工作的重點和難點。
2.1 老年卒中感知-運動互調(diào)控特點 精確的上肢運動需要感覺和運動系統(tǒng)協(xié)調(diào)的神經(jīng)活動。感知-運動互調(diào)控是指將自身和外部環(huán)境的感覺整合起來以形成運動,并合理協(xié)調(diào)前饋和反饋的過程。上肢軀體感覺包括淺感覺(溫度覺、痛覺、觸覺、壓覺)、深感覺和本體感覺(運動覺、位置覺、震動覺)、復(fù)合感覺(兩點辨別覺、圖形覺等)。上肢運動功能包括粗大運動(如手臂運動)和精細(xì)運動(如書寫文字)。感知-運動互調(diào)控離不開感覺運動整合(sensorimotor intergration,SMI)中心,其常存在于基底神經(jīng)節(jié)、丘腦、小腦和大腦皮層等部位。大腦皮層對感覺運動的整合是通過與皮層下結(jié)構(gòu)(如丘腦)和皮質(zhì)內(nèi)區(qū)域的連接完成。在接受外周感覺輸入后,丘腦將信息傳導(dǎo)到軀體初級感覺皮層(primary somatosensory cortex,S1)和初級運動皮層(primary motor cortex,M1)的第4層,并通過該層神經(jīng)元興奮性投射到S1和M1的第2、3層的水平連接,從而完成初級感覺皮層和運動皮層間的信息傳遞[4]。
除了軀體感覺,特殊感覺如視覺對感知-運動互調(diào)控也有重要的作用。視覺信息通過丘腦至皮層可激活頂葉后皮質(zhì)中的視覺-感知雙向神經(jīng)元,易化S1的相應(yīng)神經(jīng)元,從而提高人體觸覺的敏銳度和辨識度[5]。影像學(xué)研究顯示,外周觸覺刺激可引起視覺皮層活動性的增強,這意味著視覺與觸覺之間存在雙向聯(lián)系[6]。另外,視覺反饋能支配本體感覺至大腦皮層的信息,并更新儲存在皮層的身體心理圖示,幫助人體完成“感知-處理-反應(yīng)”過程[7]。
老年卒中患者的中樞神經(jīng)系統(tǒng)損傷以基底節(jié)、丘腦等部位最為多見,這些部位的損傷會破壞SMI,從而影響患者的感知-運動互調(diào)控過程,出現(xiàn)感覺、運動障礙。橫斷面研究顯示,老年卒中患者上肢患側(cè)觸覺及兩點辨別覺減退明顯,且觸覺損害與運動功能相關(guān)[8]。針對卒中預(yù)后的研究顯示,更多的感覺運動皮層連接和良好的本體感覺與更好的運動功能預(yù)后息息相關(guān)[9]。上述研究結(jié)果提示在康復(fù)治療中,對老年卒中患者的感覺、運動功能障礙不應(yīng)單獨處理,需要兩者結(jié)合才能獲得更好的功能預(yù)后。
2.2 老年卒中的感知-運動互調(diào)控方法 M1和S1與肢體有顯著的雙側(cè)交叉控制特點,同時,雙側(cè)大腦半球等位腦區(qū)間存在大量經(jīng)胼胝體的纖維聯(lián)系,這使得雙側(cè)大腦半球存在動態(tài)功能聯(lián)系和相互制約。正常的左右制衡模式是上、下肢發(fā)揮正常功能的重要基礎(chǔ)[10]。老年卒中患者的感覺-運動功能障礙可能是由于大腦左、右半球制衡模式出現(xiàn)失衡,健側(cè)大腦半球的興奮性增強而患側(cè)大腦的興奮性被抑制?;诖死碚?,老年卒中的感知-運動互調(diào)控需要幫助患者恢復(fù)正確的左右制衡模式??祻?fù)評定時應(yīng)綜合考慮雙側(cè)肢體情況,對老年卒中患者的失制衡關(guān)系進行評定。在卒中后軟癱期,需要患者保持正確的良肢位;在康復(fù)期需要進行主動肌和拮抗肌感覺運動功能的制衡訓(xùn)練,同時可以利用無創(chuàng)腦功能調(diào)節(jié)技術(shù),如重復(fù)經(jīng)顱磁刺激(repetitive transcranial magnetic stimulation,rTMS)、經(jīng)顱直流電刺激(transcranial direct current stimulation,tDCS)等來直接調(diào)節(jié)大腦左右半球間的失衡。
峰時依賴性可塑性(spike timingdependent plasticity,STDP)是感覺運動系統(tǒng)根據(jù)突觸前和突觸后神經(jīng)元的相對放電模式來調(diào)節(jié)突觸前和突觸后神經(jīng)元之間聯(lián)系的一種機制。對于STDP,突觸前神經(jīng)元在突觸后神經(jīng)元之前幾毫秒重復(fù)放電可以增強它們之間的突觸連接,稱為長時程增強(long-term potentiation,LTP);如果突觸后神經(jīng)元首先被激活,那突觸就會被抑制,稱為長時程抑制(long-term depression,LTD)[11]。基于此機制,老年卒中患者可以從強化SMI部位這個方面去調(diào)控感知-運動功能。感知-運動系統(tǒng)定時活動指作用于感知-運動系統(tǒng)的定時配對刺激,是最常見的強化SMI部位的方法。定時配對刺激即在兩個不同部位進行采集,使兩種刺激能同步到達SMI的方法。研究顯示皮層刺激聯(lián)合肌肉刺激能有效改善卒中患者的感知-運動調(diào)控[12]。定時配對刺激應(yīng)與“中樞-外周-中樞”閉環(huán)康復(fù)理論聯(lián)合應(yīng)用,即通過中樞干預(yù)如非侵入性腦刺激、鏡像療法、腦機接口技術(shù)、運動想象療法等直接對感覺-運動腦區(qū)進行刺激,激活功能腦區(qū),提高突觸可塑性[13];通過外周干預(yù)如Bobath技術(shù)、本體感覺神經(jīng)肌肉促進技術(shù)、外周電刺激技術(shù)等對患者進行不同時期的康復(fù)治療。
“手腦感知”理論原創(chuàng)性地提出了以“手腦感知”啟動“手腦運動”作業(yè)任務(wù)態(tài)[14]。該任務(wù)態(tài)基于多感覺統(tǒng)合理論,通過不同形式的感覺刺激去促進運動行為的發(fā)生和執(zhí)行。如設(shè)計作業(yè)活動教會患者穿衣、梳頭等,治療師需對聽、說、讀、寫與觸摸、辨認(rèn)等功能進行聯(lián)合訓(xùn)練,這更有助于患者感覺-運動功能的恢復(fù)。另外,在作業(yè)活動中,主張設(shè)計任務(wù)導(dǎo)向性的游戲訓(xùn)練,并將游戲設(shè)備和上、下肢功能訓(xùn)練儀結(jié)合,訓(xùn)練患者的注意力、視覺追蹤和運動功能??祻?fù)訓(xùn)練亦需在豐富環(huán)境的作業(yè)任務(wù)中完成,通過刺激工具或康復(fù)手法、可視化或遮蔽等環(huán)境,幫助老年卒中患者大腦的感覺-運動神經(jīng)元進行分析整合,從而促進感覺-運動功能恢復(fù)。
2.3 老年卒中跌倒問題中的感知-運動互調(diào)控跌倒是老年卒中患者較常發(fā)生且后果嚴(yán)重的問題。住院老年卒中患者在無醫(yī)師、治療師照看下單獨訓(xùn)練時易發(fā)生跌倒,回歸家庭和社會的老年卒中患者也存在各種跌倒風(fēng)險。人體維持平衡功能需要3個環(huán)節(jié)的參與:感覺輸入、中樞整合、運動控制。這些環(huán)節(jié)涉及到4種器官的復(fù)雜運作:視覺器官、本體感覺器、內(nèi)耳前庭器官和小腦。視覺幫助人體確定空間位置;本體感覺器分布在四肢關(guān)節(jié)、肌肉的神經(jīng)末梢,幫助人體感受自身的位置和運動方向信息;內(nèi)耳前庭器官作為“加速器”,可以幫助人體在外界位置變換情況下感受身體的運動情況;小腦則起到運動調(diào)節(jié)、維持軀體平衡的功能。老年卒中患者的跌倒問題其實是感知-運動互調(diào)控失衡的表現(xiàn)。
基于感知-運動互調(diào)控關(guān)系,老年卒中患者的跌倒問題應(yīng)從源頭出發(fā),才能更好地預(yù)防老年卒中患者跌倒并幫助患者恢復(fù)平衡功能。如患者的視覺存在問題,則應(yīng)該幫助患者在進行視覺康復(fù)的前提下進行平衡功能的訓(xùn)練。訓(xùn)練應(yīng)循序漸進,以三級平衡為基線設(shè)計符合患者情況的平衡訓(xùn)練方案?;陂]環(huán)理論的訓(xùn)練方法對平衡功能訓(xùn)練也有幫助,Koch等[15]發(fā)表在JAMA Neurology上的研究顯示,小腦間歇性θ爆發(fā)刺激聯(lián)合下肢物理治療能有效改善卒中患者下肢平衡功能。其他模式的閉環(huán)訓(xùn)練方法還有待進一步的研究證明其有效性與安全性。
老年卒中的感知-運動互調(diào)控本質(zhì)上是腦功能的外在表現(xiàn),目前感知-運動互調(diào)控機制仍然處于相對不明確的階段。感知-運動功能康復(fù)是較為緩慢的過程,未來需要設(shè)計基于手腦感知理論、閉環(huán)理論的感知-運動訓(xùn)練方案,并通過多中心、大樣本的隨機對照試驗來驗證這些方案的臨床有效性。此外,未來臨床工作需要借助客觀的評估體系,如電生理、功能性近紅外技術(shù)、定量感覺評定等新技術(shù)來客觀、定量地評定老年卒中患者的感知-運動功能。