基于神經(jīng)可塑性理論的感覺刺激療法在腦卒中運(yùn)動康復(fù)的應(yīng)用

腦卒中又稱中風(fēng)，是指由各種原因引起的腦部血管破裂或阻塞，從而導(dǎo)致血液不能正常流經(jīng)腦組織而引起腦組織損傷的一組疾病，其中包括缺血性和出血性卒中，而缺血性卒中占總發(fā)生率的87%

。據(jù)統(tǒng)計(jì)，在2016年，腦卒中是全球?qū)е滤劳龅牡诙髿⑹?/p>

。導(dǎo)致腦卒中的高危因素包括高血壓、糖尿病、吸煙、肥胖、不健康的飲食等，做好一級預(yù)防即積極治療危險(xiǎn)因素是避免發(fā)生腦卒中最主要的防治措施。針對腦卒中急性期的治療方法因出血或缺血類型不同而分別采取溶栓或降壓治療。然而由于腦卒中發(fā)病急等多種因素限制，大部分患者常常無法獲得及時(shí)治療，從而遺留后遺癥，導(dǎo)致生活無法自理，為患者及其家庭帶來了嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)及心理負(fù)擔(dān)。因此，后期康復(fù)變得尤為重要。

Sphinx系列的語音工具包也提供了一個(gè)聲學(xué)模型訓(xùn)練工具，但是所提供的訓(xùn)練工具不夠全面，導(dǎo)致訓(xùn)練精度不高，但在Sphinx系列的語音工具包聲學(xué)模型的訓(xùn)練和語音識別也較為簡便。

臨床上常針對腦卒中患者不同類型的功能障礙進(jìn)行綜合康復(fù)治療。感覺運(yùn)動功能障礙是腦卒中患者遺留的主要功能障礙。有研究報(bào)道感覺刺激訓(xùn)練能夠促進(jìn)患者的運(yùn)動功能的恢復(fù)，打破了康復(fù)計(jì)劃中側(cè)重于運(yùn)動訓(xùn)練的常規(guī)

。然而，目前各種感覺刺激輸入的訓(xùn)練方法還并未成熟地應(yīng)用于腦卒中患者的運(yùn)動康復(fù)中，且其中的作用原理仍待深入了解。本綜述通過闡述腦卒中后大腦的神經(jīng)可塑性原理以及總結(jié)臨床的幾種訓(xùn)練方法與效果，探討將來如何將感覺輸入訓(xùn)練應(yīng)用于臨床，以加速改善患者功能障礙，提高患者生活質(zhì)量。

1 神經(jīng)可塑性作為卒中后康復(fù)的基礎(chǔ)

腦卒中一旦發(fā)生，一周內(nèi)的超急性期就會出現(xiàn)大量的腦細(xì)胞死亡，隨后兩周內(nèi)急性期內(nèi)出現(xiàn)細(xì)胞凋亡、小膠質(zhì)細(xì)胞和星形膠質(zhì)細(xì)胞中局部免疫反應(yīng)的進(jìn)一步激活，反應(yīng)性免疫細(xì)胞遷移到卒中區(qū)域并分泌促炎因子

。盡管腦卒中伴隨腦組織不同程度的損傷，但是大腦的自我修復(fù)機(jī)制給機(jī)體功能留下了最大程度恢復(fù)的可能性，這歸因于大腦的神經(jīng)可塑性。神經(jīng)可塑性貫穿人的一生，不斷地學(xué)習(xí)與經(jīng)驗(yàn)積累會改變大腦神經(jīng)元的功能與結(jié)構(gòu)。有研究發(fā)現(xiàn)猴子在接受指尖觸覺刺激 109 天后，其初級軀體感覺皮層中受刺激指尖的區(qū)域擴(kuò)大

。卒中導(dǎo)致病灶組織的細(xì)胞轉(zhuǎn)錄本發(fā)生改變，大量神經(jīng)元基因差異表達(dá)，因此也促進(jìn)了神經(jīng)可塑性的發(fā)生，從而誘導(dǎo)鄰近組織的軸突增長和突觸形成

，并且在卒中的亞急性期內(nèi)神經(jīng)可塑性達(dá)到最大化

。

神經(jīng)可塑性除了包括軸突增長和突觸形成外，還包括樹突棘的增加

。樹突棘是神經(jīng)元樹突的微小突起，形成最興奮的突觸的突觸后部，其與運(yùn)動記憶密切相關(guān)

。有研究表明重復(fù)運(yùn)動學(xué)習(xí)誘導(dǎo)體內(nèi)簇狀樹突棘的協(xié)調(diào)形成

。同時(shí)，樹突棘的生長和收縮與突觸的形成和消除密切相關(guān)，從而影響神經(jīng)環(huán)路

。

等

發(fā)現(xiàn)在缺血性腦卒中梗塞區(qū)域周圍的樹突棘形成顯著增加。因此，卒中中后樹突棘的形態(tài)發(fā)生對后期康復(fù)結(jié)局的預(yù)估至關(guān)重要。

4

3 振動觸覺生物反饋系統(tǒng) 振動觸覺生物反饋系統(tǒng)是一種新型的治療手段，它通過接收患者站立時(shí)雙足壓力不等的信號，隨即對患者施加相應(yīng)方向的振動，從而訓(xùn)練患者的平衡功能。有關(guān)振動觸覺生物反饋系統(tǒng)在卒中康復(fù)中的應(yīng)用非常有限，日本有研究發(fā)現(xiàn)施加了振動觸覺生物反饋的卒中患者比對照組患者的姿勢穩(wěn)定性更高，擺動姿勢減少

，所使用的系統(tǒng)包括一個(gè)

平衡板(日本)來捕獲足底中心壓力數(shù)據(jù)，腰部佩戴連接四個(gè)顯示足底中心壓力變化振動器的皮帶。訓(xùn)練為在平衡板上持續(xù)站立15

，重復(fù)5次，每次間隔1

。總而言之，無論是視覺或是本體覺的刺激，都對卒中后的運(yùn)動行為和平衡恢復(fù)產(chǎn)生直接影響，而振動觸覺生物反饋系統(tǒng)為卒中康復(fù)提供了一種新策略。

腦卒中亞急性階段中機(jī)體的自發(fā)性恢復(fù)達(dá)到高峰，神經(jīng)可塑性最強(qiáng)

。如何利用此階段的神經(jīng)可塑性來達(dá)到促進(jìn)患者功能恢復(fù)的最大化是后期治療師們制訂康復(fù)方案的關(guān)鍵所在。而多項(xiàng)研究表明感覺刺激療法能夠通過不同方式增強(qiáng)神經(jīng)可塑性，在很大程度上能夠影響神經(jīng)元的恢復(fù)，改善腦卒中患者的功能障礙

。因此，感覺刺激療法在綜合康復(fù)訓(xùn)練中成為了不可或缺的一環(huán)。

2 感覺刺激療法的定義類

4

2 視覺刺激療法 視覺是人體感覺輸入的一大途徑，并且與本體覺共同參與了維持人體平衡的復(fù)雜機(jī)制。其中鏡像療法為將視覺刺激應(yīng)用到臨床中的康復(fù)治療手段之一，患者通過在鏡子中觀察健側(cè)肢體的活動從而創(chuàng)造出患側(cè)肢體活動的幻象，這種方式能夠促進(jìn)運(yùn)動學(xué)習(xí)并誘導(dǎo)與積極運(yùn)動恢復(fù)相關(guān)的皮層重組

。臨床常常專注將鏡像療法應(yīng)用于腦卒中患者上肢運(yùn)動功能障礙的治療中，

等

則將鏡像治療與手部觸覺刺激相結(jié)合，患者接受45

的鏡像治療，同時(shí)由治療師對其雙手進(jìn)行不同質(zhì)地大小的觸覺刺激，治療每周5次，持續(xù)6周，結(jié)果發(fā)現(xiàn)慢性卒中患者皮膚敏感性增加。盡管這個(gè)結(jié)果還需更多研究證實(shí)，但為將來臨床鏡像治療提供了更多的聯(lián)合途徑，獲得感覺與運(yùn)動功能恢復(fù)的“雙贏”。

4

1 外周感覺電刺激 外周感覺電刺激是通過電極向患者皮膚傳入電刺激來改善運(yùn)動功能。

等

在卒中患者功能訓(xùn)練前進(jìn)行電刺激治療，在患者患側(cè)肘關(guān)節(jié)掌側(cè)與遠(yuǎn)側(cè)相距 1

的位置分別放置兩個(gè)電極，正好對應(yīng)在肘關(guān)節(jié)的正中神經(jīng)處。儀器設(shè)置為在 100

下發(fā)射 1

矩形脈沖，以20

開啟20

關(guān)閉為一個(gè)循環(huán)，干預(yù)時(shí)間為 40

，為期8周，強(qiáng)度設(shè)置在最高可容忍水平，不引起疼痛及運(yùn)動出現(xiàn)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)外周感覺電刺激可以促進(jìn)皮質(zhì)肌肉功能連接，從而改善上肢功能。還有研究表明光血栓性腦缺血大鼠在超急性期接受外周感覺刺激，能夠快速恢復(fù)神經(jīng)血管功能，最大程度地降低缺血對腦組織的危害，梗死面積是未做任何處理的1

3

。

等

研究發(fā)現(xiàn)在亞急性卒中患者的標(biāo)準(zhǔn)康復(fù)治療中(如運(yùn)動訓(xùn)練與

訓(xùn)練等)加入為期2周的重復(fù)感覺電刺激，刺激裝置由一個(gè)手套與內(nèi)置電極組成，電極分布于每根手指的近端與遠(yuǎn)端指間關(guān)節(jié)上，對應(yīng)正中神經(jīng)與尺神經(jīng)的支配區(qū)域。其中刺激裝置發(fā)射20

脈沖持續(xù)1

4

，間隔為5

，下降時(shí)間為0

3

，脈沖寬度為0

2

，每天干預(yù)45

，刺激強(qiáng)度設(shè)置在患者最高耐受水平，不引起疼痛與運(yùn)動出現(xiàn)。治療結(jié)束后通過

纖維絲、九孔柱測試、握力測試及

手功能測試等評估方法檢測患者患側(cè)上肢的感覺與運(yùn)動功能顯著提升。以上均充分證實(shí)了外周感覺電刺激對卒中患者的康復(fù)起到了促進(jìn)作用，但使用參數(shù)與使用周期均應(yīng)按患者個(gè)人情況而定。

3 感覺刺激療法的作用機(jī)制

4

4 交替冷熱刺激 除了前面介紹的幾種感覺刺激外，冷熱覺刺激也成為了治療卒中患者感覺運(yùn)動功能障礙的手段之一。由溫覺激活的大腦區(qū)域比觸覺或機(jī)械刺激所刺激的大腦區(qū)域大，并且與運(yùn)動任務(wù)激活的大腦區(qū)域幾乎相同

。

等

將冷熱刺激聯(lián)合其他感覺刺激加入卒中患者下肢的常規(guī)康復(fù)治療中，即先將47 ℃的熱墊熱敷患肢15

，隨后進(jìn)行30

的強(qiáng)化訓(xùn)練：治療師命令患者主動運(yùn)動患肢(聽覺刺激)，并輕輕拍打患肢(觸覺刺激)，全程治療師需口頭提醒患者運(yùn)動時(shí)觀察鏡子中自己的動作以輸入視覺刺激。強(qiáng)化訓(xùn)練結(jié)束后應(yīng)用 8 ℃的冷墊冷敷患肢30

，再重復(fù)前面的 30

強(qiáng)化訓(xùn)練。整套訓(xùn)練為一組，每次訓(xùn)練10 組，每周訓(xùn)練3次，持續(xù)8周，功能獨(dú)立性評估量表顯示患者的下肢功能顯著改善，且下肢神經(jīng)恢復(fù)增加。交替冷熱刺激根據(jù)溫度能否引起疼痛覺還分為有害冷熱刺激(熱痛 46℃～47℃，冷痛 7℃～8℃)與無害冷熱刺激(熱 40℃～41℃，冷 20℃～21℃)。一項(xiàng)功能性磁共振研究提供可靠依據(jù)證實(shí)了有害冷熱交替刺激比無害冷熱交替刺激更能促進(jìn)運(yùn)動相關(guān)活動的顯著功能改變，并且這取決于受影響的手臂是否為優(yōu)勢手而定

。盡管有研究并沒有得出改善的結(jié)果，但是在該研究中還有許多的局限性，且接受有害冷熱刺激的患者在幾項(xiàng)亞類中均出現(xiàn)了改善的趨勢

。因此，我們不能否認(rèn)有害冷熱交替刺激能夠改善腦卒中患者的感覺運(yùn)動障礙。

4 感覺刺激療法的臨床應(yīng)用

采用兩級或三級分類。舊規(guī)則5.2提倡采用“年度—機(jī)構(gòu)(問題)—保管期限或保管期限—年度—機(jī)構(gòu)(問題)等方法”，新規(guī)則5.2.2則指出一般采用“年度—機(jī)構(gòu)(問題)—保管期限、年度—保管期限—機(jī)構(gòu)(問題)等方法”；5.2.3規(guī)定“規(guī)模較小或公文辦理程序不適于按機(jī)構(gòu)(問題)分類的立檔單位，可以采取年度—保管期限等方法進(jìn)行兩級分類”；

早在 1960 年代，美國職業(yè)治療師

在給患神經(jīng)系統(tǒng)疾病的兒童治療過程中就已經(jīng)提出了感覺統(tǒng)合的理論

，而目前感覺刺激療法(

，

)通常是用一種或多種感覺刺激，包括運(yùn)用聽覺刺激、視覺刺激、味覺刺激、觸覺刺激和體位刺激等

；其中具體刺激手段包括讓患者聽錄音或音樂，看圖片或光線刺激，聞帶有特殊氣味的物品，治療師或家屬拍打刺激患者的肢體

，從而促進(jìn)患者蘇醒的一種治療手段

。但目前臨床上更多治療師將感覺刺激療法選擇性地應(yīng)用于腦卒中患者的運(yùn)動康復(fù)中，旨在通過由軀體感覺或本體感覺輸入誘導(dǎo)神經(jīng)結(jié)構(gòu)重組，以促進(jìn)患者的運(yùn)動功能改善

。

1.需加強(qiáng)對病害得檢測和預(yù)報(bào)，在常發(fā)地區(qū)定期調(diào)查田間雜草和玉米粗縮病的病發(fā)率和嚴(yán)重程度，并且還要調(diào)查灰飛虱數(shù)量密度以及帶毒率。對玉米粗縮病發(fā)生的趨勢作出具有時(shí)效性以及準(zhǔn)確性的預(yù)測，用來指導(dǎo)防治。

對于正常人來說，正確的感覺輸入與精準(zhǔn)的運(yùn)動控制和運(yùn)動技巧的獲得有關(guān)。腦卒中導(dǎo)致大腦可塑性發(fā)生改變，其中結(jié)構(gòu)變化包括突觸數(shù)量的改變、樹突和軸突分支的重組以及膠質(zhì)生成，包括髓鞘生成

。而結(jié)構(gòu)的變化導(dǎo)致功能輸出改變，感覺刺激療法通過進(jìn)一步刺激神經(jīng)結(jié)構(gòu)變化從而達(dá)到運(yùn)動功能的改善。這也解釋了為何臨床上軀體感覺的缺陷通常與運(yùn)動功能恢復(fù)較慢有關(guān)

。因此，感覺刺激療法有以下幾種機(jī)制：①有研究團(tuán)隊(duì)使用電化學(xué)手段闡述了連接

1(初級感覺皮層中的桶狀皮層)和

1(初級運(yùn)動皮層中的觸須運(yùn)動皮層)錐體神經(jīng)元的環(huán)路，證實(shí)了感覺皮層與運(yùn)動皮層存在纖維投射。在腦卒中后，原本存在的這種纖維投射遭到破壞，軀體感覺刺激的輸入充分調(diào)動了大腦可塑性，刺激了軸突增長與突觸發(fā)生，促進(jìn)初級感覺皮層繞過受損區(qū)域重新連接到新的運(yùn)動皮層區(qū)域，從而促進(jìn)運(yùn)動功能的恢復(fù)

。②

利用功能性磁共振證明了腦卒中患者的感覺運(yùn)動皮層區(qū)對軀體感覺刺激的反應(yīng)性增加，因此當(dāng)加強(qiáng)這類感覺刺激輸入后，患者的感覺運(yùn)動皮層對這類刺激敏感性增加，運(yùn)動功能得到增強(qiáng)。③其他研究團(tuán)隊(duì)表明皮膚和本體感覺刺激的輸入增加了代表受刺激部位區(qū)域的皮質(zhì)運(yùn)動興奮性，有助于改善運(yùn)動表現(xiàn)并促進(jìn)有效的運(yùn)動學(xué)習(xí)

。盡管不同的感覺刺激療法通過各種途徑來改善運(yùn)動功能障礙，但目前感覺刺激療法的作用機(jī)制還未完全闡明，需要更多的研究手段探索更深層的機(jī)制，有助于此療法在未來臨床上多方面的交叉聯(lián)合應(yīng)用。

將旁路節(jié)流閥9和調(diào)速閥6關(guān)閉，回油節(jié)流閥8全開，進(jìn)油節(jié)流閥7調(diào)整到某一開度、啟動液壓泵1，調(diào)節(jié)溢流閥2，使系統(tǒng)處于低壓0.5 MPa，通過電磁閥3的左位工作，慢慢調(diào)節(jié)節(jié)流閥7的開度，使工作油缸活塞桿運(yùn)動速度適中，反復(fù)切換電磁閥3，使工作缸往復(fù)運(yùn)動，檢查系統(tǒng)工作是否正常。

5 小結(jié)與展望

從微觀角度來看，腦卒中導(dǎo)致了大腦中神經(jīng)元的損傷與凋亡，但神經(jīng)可塑性為機(jī)體提供了自發(fā)性恢復(fù)的解剖基礎(chǔ)。亞急性期軸突萌芽、突觸形成，星形膠質(zhì)細(xì)胞與小膠質(zhì)細(xì)胞發(fā)揮著有利神經(jīng)可塑的功能。此時(shí)介入的康復(fù)方法正是通過外界手段促進(jìn)了患者內(nèi)源性神經(jīng)功能重組，本文所介紹的幾種感覺刺激療法盡管實(shí)施方式不同，但是最終均以促進(jìn)感覺運(yùn)動皮層相應(yīng)區(qū)域的皮質(zhì)可塑性，增強(qiáng)大腦半球連接與功能重組為結(jié)局。因此，感覺刺激輸入并不是僅僅針對患者的感覺功能，同時(shí)也能改善患者的運(yùn)動以及平衡功能。

如今康復(fù)治療仍然作為腦卒中患者后期治療的主要手段，綜合治療是康復(fù)的基本原則，將感覺刺激聯(lián)合腦卒中的常規(guī)康復(fù)治療才能最大程度地激發(fā)大腦可塑性，增強(qiáng)大腦與皮層的網(wǎng)絡(luò)連接。而迷走神經(jīng)刺激聯(lián)合康復(fù)治療在近些年來頗受研究者們的青睞。越來越多的文獻(xiàn)報(bào)道迷走神經(jīng)刺激聯(lián)合感覺或運(yùn)動訓(xùn)練能夠顯著改善慢性卒中患者的功能障礙

，迷走神經(jīng)刺激與感覺輸入已被證明可導(dǎo)致大鼠皮層神經(jīng)元的輸入特異性重組

。

等

對卒中后嚴(yán)重感覺障礙患者進(jìn)行迷走神經(jīng)刺激與觸覺訓(xùn)練相結(jié)合，結(jié)果表明患者手部觸覺閾值顯著降低，位置覺也得到明顯改善。但由于迷走神經(jīng)刺激仍然是一種有創(chuàng)的治療手段，并且會引起患者的疼痛以及聲帶麻痹等不良反應(yīng)

。因此，今后的研究重心可能轉(zhuǎn)移如何將無創(chuàng)性迷走神經(jīng)刺激聯(lián)合康復(fù)訓(xùn)練有效地臨床轉(zhuǎn)化，延長腦卒中患者康復(fù)治療的 “黃金期”。

在腦卒中后慢性階段，患者的功能恢復(fù)進(jìn)展要比前幾個(gè)階段慢得多，甚至已經(jīng)沒有自發(fā)性恢復(fù)

。我們期待著未來開發(fā)出更多的有效康復(fù)治療手段能夠幫助患者早日回歸家庭、回歸社會。

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, 2017, 31(8): 699-707