劉惠林,王劍橋,蘇國棟
(中國康復研究中心,北京 100068)
偏癱是急性腦卒中的常見癥狀,以運動功能障礙為主要表現(xiàn),對患者的日常生活能力造成極大影響[1]。偏癱患者運動功能的提高不光依賴運動神經(jīng)元對于肌肉的支配,同時也需要不斷地通過感覺信號反饋即時調(diào)節(jié)運動的精確性[2]。神經(jīng)發(fā)育療法提及感覺輸入的治療作用[3],但現(xiàn)有數(shù)據(jù)庫中,討論感覺輸入對于偏癱患者整體運動功能恢復的文獻較少,故筆者檢索現(xiàn)有數(shù)據(jù)庫,綜述感覺輸入在偏癱康復中的理論依據(jù)及臨床應用的進展。
神經(jīng)系統(tǒng)對于外界刺激可作出回應,分為感知、處理、反應階段。外周感覺沖動傳導經(jīng)脊神經(jīng)節(jié),傳遞入中樞神經(jīng)系統(tǒng)[4]。外周部本體感受器能夠感知頭部所處的空間位置、肌肉和肌腱內(nèi)部的張力、發(fā)生動作時機體所處的姿勢等,皮膚是主要的外感受器。肌組織中肌梭和高爾基腱器官均可對張力刺激進行反應[2]。神經(jīng)系統(tǒng)通過外周調(diào)節(jié)環(huán)路調(diào)節(jié)感覺與運動系統(tǒng),包括單突觸本體感覺反射和多突觸屈曲反射[5]。感覺沖動整合后通過脊髓小腦束、后索、脊髓丘腦前束、脊髓丘腦側(cè)束傳遞入高級中樞。
感覺輸入系統(tǒng)通過多種傳入刺激收集來自外部信號,包括觸覺、痛覺、溫度覺、本體感覺、視聽覺等。神經(jīng)生理學研究表明,皮膚、肌肉、關(guān)節(jié)感受器的傳入沖動可直接興奮大腦初級運動皮層神經(jīng)元,促使人體產(chǎn)生相應動作,而中樞和周圍神經(jīng)的病變均可阻斷運動神經(jīng)元傳出路徑,使運動機能受損。此外,在接受感覺輸入信號后,前運動皮層會興奮,幫助形成運動前的準備和空間指導,并進行運動的感覺指導、或者直接控制某些人體運動,重點是控制身體的近端和軀干肌肉。輔助運動皮層接受感覺信號后也會進行運動規(guī)劃、運動序列規(guī)劃和身體兩側(cè)的協(xié)調(diào)[6]。
當感覺傳入系統(tǒng)出現(xiàn)問題或人體感知到傷害行為時,運動控制能力將會下降。Bolognini 等對猴子進行的研究中,實驗者破壞局灶感覺皮層,猴子運動控制能力即出現(xiàn)
了嚴重問題。另外,對猴子大腦運動皮層后部破壞后,猴子表現(xiàn)出類似失認癥的癥狀,對材料辨識不清,此癥狀通常在某些感覺功能通道受損時才會顯現(xiàn)。另有研究顯示,管理手運動功能的皮層受損,影響了猴子本體感覺傳入的功能,使其夠取功能出現(xiàn)嚴重下降[7]。
視聽感覺功能對人體運動也會產(chǎn)生影響。視覺對運動系統(tǒng)的影響表現(xiàn)在鏡像神經(jīng)元活動上。鏡像神經(jīng)元在前運動皮層腹側(cè)面和頂下小葉中,通過觀察他人動作,進行模仿、認知、學習,在大腦中儲存特定行為模式[4]。此學習模仿過程可不經(jīng)皮層意識支配,但意識可支配機體后續(xù)的相關(guān)感覺運動,幫助機體進行運動再學習。聲音刺激可通過網(wǎng)狀脊髓束,激活脊髓中運動神經(jīng)元的興奮性。節(jié)律性的聽覺刺激可以影響肌肉運動的時機,促使節(jié)律性運動產(chǎn)生[8]。音樂家可通過反復練習,使聽覺刺激與手指運動相互促進,已有研究顯示音樂家的運動皮層和運動前皮層與普通人存在差異。故通過音樂輔助訓練可能改善某些患者的運動功能障礙[4]。
前庭系統(tǒng)能夠接受適宜的刺激并把刺激信息傳入到相應的低級中樞(腦干、小腦),經(jīng)過與其他感覺信息的整合、加工后,把這些信息傳送到高層中樞形成主觀意識,或傳送到運動神經(jīng)核,從而做出特異性和非特異性的功能反應。肢體維持平衡、姿勢,或進行定位物體、夠取、抓握等運動時,前庭系統(tǒng)均發(fā)揮作用,故其在肢體功能康復中起到至關(guān)重要的作用[9]。
后頂葉皮層是重要的聯(lián)合皮層區(qū)域,在感覺與運動整合方面起著重要作用。針對不同的感覺刺激,后頂葉皮層能夠整合各種視聽、本體感覺、粗觸覺等信號,促使額葉運動前區(qū)產(chǎn)生動作的準備[10]。
人體對自身動作結(jié)果的預估也反映了感覺與運動功能的聯(lián)系。大腦皮層將運動信號下行傳導到周圍神經(jīng)元產(chǎn)生動作,同時也在時時接受外周感受器的感覺輸入對運動進行即時調(diào)整(反饋控制),并指導下一步動作使其更加精準有效(前饋控制),反饋與前饋相輔相成產(chǎn)生精確的機體動作[11]。反饋控制中,一些錯誤或有偏差的動作被修正,在相應中樞生成下步動作的要求。在反復的動作學習中,前饋系統(tǒng)能生成更為精準的動作。通過前饋與反饋,大腦皮層能更好的預估動作的結(jié)果,實現(xiàn)感覺與運動的整合。
當運動皮層受損時,大腦為維持運動控制能力,會通過輔助運動區(qū)的運動皮質(zhì)神經(jīng)元重新募集,嘗試重建運動與感覺的聯(lián)系[2]。在腦卒中急性期,大腦皮層對于本體感覺信號的反饋能力可預測腦卒中進入恢復期后患者運動功能提高的潛力,有研究顯示腦卒中患者手功能的恢復與病灶同側(cè)的感覺皮層激活程度呈現(xiàn)正相關(guān)[8]。
粗觸覺、本體感覺、視覺的輸入減弱均會顯著影響偏癱患者的運動功能恢復,患者麻痹側(cè)肢體運動控制能力會顯著下降,維持直立位平衡功能受到影響,感知空間位置的能力下降[1]。Greiner 等研究指出,中央后回受到影響的卒中患者運動控制能力下降,手部的精細運動功能尤其明顯,在視覺代償情況下依舊難以感知手部的具體運動,其原因可能在于大腦感覺運動的整體聯(lián)系網(wǎng)遭到破壞。偏癱患者由于感覺輸入信號受損,大腦釋放出錯誤的前饋信號,出現(xiàn)反饋前饋系統(tǒng)紊亂,影響運動功能[4]。伴有半側(cè)忽略的偏癱患者運動功能預后較差,其原因可能為主觀上感覺功能的缺損導致麻痹側(cè)肢體張力出現(xiàn)異常、共同運動增多等[12]。
與感覺皮層產(chǎn)生關(guān)聯(lián)的其他區(qū)域損傷時,運動功能的預后通常較差。當病變從運動皮層擴展到感覺運動區(qū)和運動前區(qū)時,腦卒中患者在運動中感覺輸入的反饋機制受損。視神經(jīng)共濟失調(diào)和半側(cè)忽略癥患者也會出現(xiàn)較嚴重的運動障礙。肢體失用癥的患者最顯著的特點為無法有目的性的規(guī)劃肢體的運動,此類患者在治療中較難對治療師的指令做出正確反應致使預后較差[13]。感覺反饋問題導致患者的運動失認也會使患者較難發(fā)現(xiàn)自己未完成治療師的指令,影響運動功能的康復[14]。
徒手物理治療能加強人體對于感覺的認知,神經(jīng)發(fā)育療法、運動再學習療法、觸覺運動反饋指導等方法能均強化感覺輸入[2]。主動被動運動、輕拍、刷擦等手法可以強化患者主觀的感覺,幫助患者感知自身肢體的空間位置。手部觸覺對于感覺輸入至關(guān)重要,治療師常強化偏癱患者的觸覺和實體覺來幫助增加感覺信號輸入,如讓患者閉眼后,用觸覺辨別之前看到的各種物體[15],此方法在訓練中強調(diào)偏癱麻痹側(cè)手的參與和再學習,禁止使用非麻痹側(cè)手幫助辨別物體。Rood 技術(shù)強調(diào)刷擦輕觸覺等感覺輸入,陳麗紅等[16]結(jié)合Rood 技術(shù)與頭皮針治療腦卒中患者,發(fā)現(xiàn)急性期患者的感覺與運動功能均有顯著提高。劉思曼等指出,神經(jīng)肌肉本體感覺刺激療法(PNF)的牽伸技術(shù)除改善偏癱患者痙攣狀態(tài)外,還提高了患者的運動功能。辛育甫等[18]發(fā)現(xiàn),偏癱患者經(jīng)PNF 強化本體感覺輸入后,平衡穩(wěn)定性、步行平衡能力、日常生活能力均有改善。金菲等[19]學者將本體感覺治療結(jié)合下肢康復機器人,提高了偏癱患者的運動平衡功能。朱紅剛等[20]指出,聯(lián)合本體感覺與靜態(tài)平衡功能訓練,可強化偏癱患者肢體運動功能,從而改善日常生活能力。Bobath 療法也強調(diào)感覺輸入對偏癱患者運動功能恢復的作用。何誠等[21]結(jié)合新Bobath 療法與推拿技術(shù)治療偏癱后上肢肌痙攣的患者,發(fā)現(xiàn)對比常規(guī)康復療法,此結(jié)合療法可顯著降低上肢張力同時提高上肢運動功能。梁嘉欣等[22]研究發(fā)現(xiàn),足底壓力感受能幫助患者改善運動功能,通過可視化足底壓力變化,患者能觀察到自己在運動中重心位置變化,建立正確發(fā)力模式,調(diào)節(jié)軀體平衡從而改善運動能力。
功能性電刺激(FES)用特定刺激方式幫助患者激發(fā)某些特定肌群活動,可幫助患者進行某些動作的練習從而提高運動功能。Ha 等[23]研究發(fā)現(xiàn),F(xiàn)ES 能幫助改善肩關(guān)節(jié)屈曲、肘腕關(guān)節(jié)和食指伸展功能。另有多個研究指出,F(xiàn)ES 能幫助改善急慢性期偏癱患者整體功能,提高步行能力和日常生活能力[4,24]。Ettarhouni 等[25]指出,慢性恢復期偏癱患者經(jīng)過FES 治療后,近紅外線光譜顯示患側(cè)大腦皮質(zhì)到健側(cè)的灌注增加。一項近期研究募集88 位腦卒中患者,平均分為對照組與試驗組,對照組患者以常規(guī)藥物治療為主結(jié)合基本康復訓練,試驗組患者增加FES 康復踏車聯(lián)合太極運動想象療法,經(jīng)過6 周治療后,試驗組患者下肢肌電積分值、本體感覺和運動功能均有顯著改善[24]。楊迪等[26]對比應用對側(cè)功能電刺激(CCFES)與FES,將40 例基底節(jié)區(qū)缺血性腦卒中患者分為CCFES 組(15 例)、FES 組(15 例)與常規(guī)治療組(10 例),一段時間治療后發(fā)現(xiàn),CCFES 和FES治療相較常規(guī)康復治療,均顯著提高了患者患側(cè)內(nèi)囊后肢區(qū)及健側(cè)相應區(qū)域皮質(zhì)脊髓束的神經(jīng)傳導能力,同時更能促進手部與腕部運動功能恢復,CCFES 相比FES 更能促進腕部功能恢復。
視覺與聽覺訓練也能幫助偏癱患者提高運動功能。鏡像訓練已被廣泛應用到物理治療中,患者通過視覺反饋感知麻痹側(cè)肢體空間位置并作出調(diào)整,維持平衡功能,提高運動精確性。Tavaszi 等[27]研究指出,鏡像訓練能幫助患者改善運動計劃,協(xié)調(diào)多關(guān)節(jié)運動,并改善半側(cè)忽略癥狀。近期文獻指出,運用肌骨超聲下的視覺反饋信息對腦卒中患者進行核心肌群訓練可顯著提高患者腹橫肌厚度,改善平衡功能和運動功能[28]。節(jié)律性的聽覺刺激能強化偏癱患者的步行訓練,改變步速和跨步長[29]。音樂療法能幫助患者步行更加平穩(wěn),并能讓康復訓練更容易在治療師引導下進行[30]。李淺峰等[31]指出,音樂治療配合減重跑臺訓練能顯著提高腦卒中后偏癱患者步行速度。周人龍等[32]綜合應用視聽感覺輸入對偏癱患者進行情景互動訓練,顯著改善患者步行功能,效果優(yōu)于常規(guī)康復訓練和器械核心肌群訓練。
近年來研究顯示,中醫(yī)康復與常規(guī)康復相結(jié)合,通過感覺輸入相關(guān)訓練也可顯著改善腦卒中患者運動功能。近期研究發(fā)現(xiàn)經(jīng)筋刺法聯(lián)合溫針灸治療可改善偏癱患者感覺功能,進而提高運動能力及日常生活能力[33]。許蕾等[34]指出,頭穴留針法配合感覺訓練改善腦卒中患者的神經(jīng)功能損害,能有效提高感覺、運動能力及日常生活能力。
本文通過綜述感覺功能對于運動功能的作用機制及物理治療方法,論述感覺輸入在偏癱治療中的重要性。通過檢索現(xiàn)有數(shù)據(jù)庫,發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有關(guān)于感覺輸入作用的文獻較少,且治療多以徒手康復技術(shù)、本體感覺、淺感覺輸入為主。進一步研究可從理論依據(jù)或臨床應用角度進一步探討感覺輸入的作用,可結(jié)合康復治療中的新技術(shù)(如智能康復機器人、多種新型理療器械、視聽情景模擬等),或結(jié)合中醫(yī)康復技術(shù),為腦卒中患者感覺運動功能的恢復提供新的方向。