運動想象療法在卒中后運動功能障礙康復的研究進展

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，指因腦血管突然阻塞或破裂而引起神經功能缺損表現的急性腦血管病，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，卒中發病率逐年攀升。數據顯示，我國40～74歲人群中腦卒中首次發病患者在2002～2013年間平均每年增長8.3%[1-2]。腦卒中的高致殘性嚴重影響患者生命質量，約75%的患者在發病后遺留運動、認知和言語等功能障礙，重度殘疾者可達40%[3]。如何使卒中后功能障礙的不良影響降至最低，提高患者的生存質量成為康復醫學者亟待解決的問題之一。目前，針對神經功能受損后遺癥狀，臨床上廣泛應用Bobath、Brunnstrom等以神經發育技術為核心的康復療法以及針對心、肺、吞咽等功能障礙的對癥訓練。運動想象(motor imagery，MI)是建立在大腦功能重塑理論上的新興康復療法，基于無動作輸出的特點，其操作簡單、療效突出，逐漸進入大眾視野。

1 概述及發展

1.1 概述 MI是令患者僅在腦中重復想象曾經經歷過的動作，并未實際執行，也不產生任何肌肉的收縮[4]。Decety等[5]將其定義為一種特殊的動態神經元狀態，這種狀態遵循中樞運動控制原則，不管實際運動輸出是否存在，人們都會在工作記憶中對運動動作進行內部排練。國外文獻對“運動想象”有不同的表述，最常用“motor imagery” ，其他如 “mental practice” 、 “mental rehearsal” 皆為“運動想象”之意，只是說法不同[6]。根據想象的方式，可將MI分為內在想象和外在想象。Mahoney等[7]認為，在外在想象中，一個人會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練的視頻；而內在想象則是對現實生活現象的一種近似，例如，想象自己正在不同環境下行走。Hall等[8]發現，內在想象更適于閉合式運動技能的練習，如在穩定的環境中進行動作模式固定的仰泳運動，其往往會在參與想象活動的肌肉中產生更強的肌電活動；外在想象則更適于開放式運動技能的學習，如在不穩定的環境中接住對手從不同角度發射來的網球[9]。如今，內在和外在想象的定義有所延伸，二者分別又稱作動覺運動想象(kinesthetic imagery，KI)和視覺運動想象(visual imagery，VI)。在當前的心理學和臨床研究中，初級視覺皮層的解剖和功能都與VI有關，此外，VI還包括動作的自我形象化[10]，而KI則包括由動作引起的軀體感覺。MI存在兩種集成策略，即根據與其他康復療法結合方式的不同，將其分為嵌入型運動想象(embedded motori magery，EMI)和附加型運動想象(added motor imagery，AMI)。EMI指將MI療法運用到整個康復訓練過程中，如根據不同患者的任務需求適時增加想象成分；AMI則與其他訓練任務分開，通過聽錄音或治療師指令等方式在開始或結束后單獨進行MI訓練。研究顯示，兩種方式在治療過程中各有優缺點，但都提示了想象的內容和持續時間對獨立學習和進一步使用MI方法有重要影響[8]。

1.2 發展歷程 上世紀50年代，Hossack[11]首次提出心理意象的概念，被認為是MI的起源。心理意象指在中樞神經系統的干預下，即使感官未受到實際刺激，也能令感受器產生一種類似受刺激的反應，該反應往往是對曾經意識經驗的回顧和重塑，對行為動機有重要引導作用[12]。目前對心理因素的機制如何在肌肉協同水平上影響動作任務還沒有明確認識，普遍認為心理意象并不強調對動作的簡單心理復述，而是提供了一種簡潔有力的表現形式，有助于學習特定的動作或協調模式[13]。MI最早作為運動任務主要是為了改善運動員的運動技能和情緒控制力，直到上世紀80年代末90年代初，人們才逐漸將MI的原理和知識應用到對功能障礙人士的康復治療中[14]。研究發現，MI可通過主動驅動激活運動網絡，以改善卒中后偏癱患者的運動功能。與主動和被動運動療法不同，MI不依賴于肢體的殘存功能，但仍可產生主動驅動力[15]，故適用于卒中后的任何階段，為神經損傷后功能障礙的康復提供了一種新的治療思路。

2 理論研究與作用機制

2.1 MI理論研究 目前，關于MI的理論模式主要有心理神經肌肉理論(psychoneuromuscular theory，PM)、符號學習理論、生物信息理論等。改善運動功能最有力的解釋為基于想象效果模式架構的PM理論，又稱外周理論[16]。該理論認為個體在進行MI時會在中樞神經系統運行一套類似運動計劃的“流程圖”，若此“流程圖”與實際活動過程相同，則MI會加強肌肉運動的效果[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。目前已有相當多證據支持PM理論，個體僅依靠想象或產生實際運動，相同的肌肉和運動皮層、基底神經節和小腦區域都會被激活[18]。

2.2 MI作用機制 前人研究證實，人類和成年動物的大腦皆有可塑性，可表現在神經細胞再生、大腦皮質功能重組等方面[19]，這一發現為MI的作用奠定了生理學基礎。患者可能通過MI訓練激活其受損的神經網絡，從而改善患肢運動[20]。由于大腦分區和功能的復雜性，眾多學者利用不同手段試圖發現MI作用的內在機制。首先，通過肌電圖可以檢測進行MI訓練時肌電變化情況。Decety等[21]研究發現，MI可以對運動計劃的第一階段進行準備， MI過程引起了神經肌肉活動的出現，盡管幅度很小，卻是機體實際運動的先兆，這一結果符合PM理論模式。再者，功能性磁共振成像(functional magnetic resonance imaging，fMRI)技術可以探測局部大腦皮層區域的活躍情況，為直接衡量MI能力提供了更為直接可靠的依據。Jeannerod[22]早在1995年利用fMRI技術發現MI和運動執行有共同的功能性神經激活模式，即執行和想象一項運動任務會激活類似的神經網絡。Parsons等[23]發表于Nature的研究顯示，在進行手的想象旋轉時，皮層活躍區域主要分布于對側的前額葉、雙側輔助運動區、運動前區以及頂葉、額葉、小腦、基底節和視覺皮層，這些區域在手的實際運動過程中同樣被激活，進一步證實了想象在運動執行中的作用。Nyberg等[24]研究發現，雖然MI與實際練習時大部分腦功能激活區相似，但兩者潛在的神經機制存在差異，運動練習更多地與輔助功能區和小腦相關，而想象訓練與視覺區域更相關。最后，事件相關電位技術是一項新型無損傷性腦認知成像技術，與腦電圖(electroencephalogram，EEG)、fMRI等研究手段相比，事件相關電位擁有極高的時間分辨率，能以無創、非侵入的方式對人類大腦活動作實時監測、記錄與分析。閆靜[25]利用該技術通過一種定量的MI任務來研究腦卒中對MI認知各個階段的影響，以逆向的思維方式探求MI認知過程中各階段大腦皮層的活躍情況，填充了對MI認知機制領域的空白。總結MI對不同大腦分區的影響，有利于更好理解其復雜的神經機制。小腦與某些負責運動控制功能的大腦皮層聯系密切，如初級運動皮質(M1)和輔助運動區，王莉和Cengiz[26-27]分別用經顱磁刺激和經顱直流電刺激探究MI與小腦功能的聯系，結果發現卒中引起的小腦病變可降低運動皮層興奮性并抑制MI作用，阻止了MI傳出信號到達延髓和骨骼肌效應器的過程。Rienzo[28]的一項腦磁圖研究證實了這一推測。實驗發現輔助運動區的部分神經元可以通過抑制MI活動阻止實際運動的產生；類似地，運動前區背側區域在MI過程可更明顯被激活，被認為是MI和運動執行的基礎。頂葉皮層具有整合感覺和運動執行的功能，特別是后頂葉皮層在MI過程中格外活躍[29]。在一項完整與殘損頂葉對比的MI任務試驗中，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。有研究認為，在靈長類動物中，M1直接參與了MI[14]，也有研究認為M1在運動前得到較強激活[29]，但在MI過程中激活較弱或短暫，總的來說令人費解，尚需更多的實驗證據。此外，MI療法作為新興的西醫康復治療手段，可與中醫“意念”療法類比分析。中醫“意念”指想法和念頭，由“神”派生，與心、腦、脾三臟相關[31]。MI與意念皆可通過大腦思維的作用改善機體功能，不需肢體的主動運動。與MI不同的是，意念的作用機制在于宏觀量子效應，主要通過促進某些神經肽的分泌影響患者心理生理變化[32]。

3 臨床研究

3.1 MI在偏癱上肢康復中的應用 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。Page等[17]一項MI與常規療法對比的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分為MI組(8例)和常規治療組(5例)，2組均接受常規治療，MI組在此基礎上再行10min的想象療法，經過6周的治療后，MI組FMA-U和ARAT評分與常規組相比均明顯提高。MI療法還可以聯合其他治療以增強康復效果。張宇燕等[34]將60例腦卒中患者隨機等分為對照組、電針組和綜合組，3組采用等量常規治療，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指數和FMA-U評分較治療前都有不同程度的提高，聯合MI治療的綜合組比另2組的改善程度更加顯著。

3.2 MI在偏癱下肢康復中的應用 腦卒中下肢功能障礙主要表現在運動模式、下肢負重、步態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上多加30min的MI訓練，最終10米步行測試和FMA評估結果MI組優于肌肉放松組。曹慧芳等[36]應用MI療法提高了腦卒中患者下肢平衡功能，降低了跌倒風險。將60例卒中患者隨機分為MI治療組(30例)與常規治療組(30例)，6周的試驗證明MI組對腦卒中患者平衡能力的改善更為明顯，有助于增強患者獨立行走的信心。

3.3 MI在偏癱手康復中的應用 腦卒中患者常伴發手功能障礙。手靈巧性極高，主要負責精細動作，恢復更加困難，且手運動障礙對患者自理能力影響較大，多單獨訓練。張亞菲等[37]將16例偏癱患者隨機分成MI組(6例)、執行運動組(5例)和空白組(5例)，分別給予手部MI、實際操作和常規康復干預，4周后MI組和執行運動組FMA-U和簡易上肢機能檢查評分較訓練前與空白組訓練后有明顯提高，且MI組優于執行運動組。章惠英等[38]將太極拳“云手”動作與MI結合，采用交叉對照設計方法將32例偏癱患者隨機均等分為A、B組，在試驗進行的1～3周，A組采用“云手”MI結合常規康復，B組僅施加常規康復治療；4～5周為洗脫期；6～8周A、B組干預措施與1～3周時相反，每階段結束后對2組患者上肢及手功能進行評定，結果顯示第一階段末A組手功能優于B組，第三階段末反之，證實MI療法有助于偏癱手功能的康復。

4 小結與展望

腦卒中作為一種常見病、多發病，是導致我國中老年人病死的首要病因，發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，康復的介入為這類人群帶來福音。MI作為一種新興的康復治療技術，具有簡便易行、成本低、應用安全等特點，可以有效改善卒中后各期運動功能障礙水平。臨床上除單一使用MI治療外，還常與其他治療結合使用，如中醫的針灸、導引等傳統療法和西醫的高壓氧療、下肢機器人等現代療法，以擴大康復療效，提高患者生活質量。MI作用原理復雜，理論模式多樣，主要通過想象使大腦與實際動作執行產生相似的神經生理學效應并作用于效應器，以改善患者的運動功能。MI有利于調控與重建大腦運動傳導通路，臨床最常應用于腦卒中患者，尤其針對認知與想象能力較好而主動運動能力低下者。除了運動功能障礙，MI的作用效果在一些具有吞咽、認知、睡眠等功能障礙的患者身上也得以體現，可見該療法作用范圍廣泛，值得進一步發掘。然而，MI療法還具有一定的局限性和不確定性：首先，對MI作用的機制雖初步了解，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的實施需要一定條件，MI雖對卒中后肢體殘存運動功能沒有具體要求，但由于其實施過程主要依靠大腦的思維活動，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患者進行篩選，以評估患者是否達到訓練要求并排除MI混亂的患者[39]；再者，該訓練方法較主觀，治療師常無法判斷患者是否正在按指令進行想象活動以及想象過程是否有效[40]；最后，MI訓練過程的操作指導仍不完善，缺乏科學規范的語言指令術語和最佳進行時間的標準。國外雖已有研究探討如何實施規范化的MI療法，但仍處于初步探索階段。未來MI的發展需要完善基礎理論和操作規范，擴大樣本量研究，并可與腦機接口技術、虛擬現實、鏡像療法、中醫“意念”療法等相結合，為MI應用提供新的載體。

綜上所述，作為一種康復新技術，MI可以充分發揮腦卒中患者主觀能動性，改善患者運動功能障礙，提高自理能力和生活質量，盡管目前仍有不足之處，其良好的臨床效果和上升發展的現狀使之具有更廣闊的發揮空間。