Synergy：從Bobath法出發的認識

古澤正道

何靜杰1a,2，常冬梅1b,2 譯

2008年11月，在中國康復研究中心首次召開“成人神經系統疾病的Bobath理論基礎學習班”[1-2]，到2011年5月共舉辦3期。學習班學員對于理論和治療技術的提問越來越尖銳。在2011年5月結束的第3期基礎學習班上，有學員提出了Babath法如何看待Brunnstrom法或對于synergy(共同運動)(我國譯為“協同運動”——編者注)的認識等問題。即使在日本，對synergy一詞的用法也有含混不清的一面。因此，借此機會從Bobath的觀點，闡述如何認識synergy、synkinesis。

1 synergy的歷史與意義

關于synergy的最初記載，是由Babinski(1899)所描述的[3-4]：(立位)上部軀干在進行隨意運動時發生了位置上的改變；這時上部軀干如果不能控制力的方向的話，就會順著力的方向移動重心；與上部軀干的活動相反，人的下部軀干會向反方向移動，將重心維持在支持面之內。Babinski注意到了這種現象，把這種姿勢的連續性變化叫做synergy。下列英文是法國學者Massion(1994)在論著中所介紹的Babinski的報告的一部分。

The same change in body geometry occurs when a voluntary movement of the upper trunk is performed;this would entail a movement of the CG in the same direction if no corrective processes intervened.Opposite displacements of the lower segments then occur however,which results in the maintenance of CG within the support area.This has been termed synergy by Babinski.

上述內容令人聯想起Shumway-Cook等現代學者提出的維持立位平衡時的髖關節策略(hip strategy)[5]：正常人應對外界干擾維持立位平衡時，髖關節出現代償性屈曲。英國學者Sherrington(1906)把多塊肌肉同時且協同地參與活動的功能定義為synergy[6]。

前蘇聯學者Bernstein(1935)把synergy(synergy、coordination)定義為在限制多余的運動自由度的過程中獲得的運動協調性[7]。并為此提出了“協同結構”(coordinative structure)這一概念，即為了克服繁瑣冗長的自由度問題，假設了各要素之間的相互關系。他認為在學習的過程中，為了能夠協調地活動，各個獨立的自由度接受功能上的限制。多個自由度作為一個功能單位協調活動時，這些自由度相互補充、完善，以便形成精細運動。所謂協同(coordination)，是指克服運動器官的繁瑣冗長的自由度，也就是將運動器官轉換成能夠控制的系統。

Bernstein將“協同結構”從低到高分為A、B、C、D 4個水平(level)：A(Level A)是背景水平(background level)，指對軀干和頭部的動作以及姿勢的自主調整；B(Level B)是指肌肉和關節連鎖，Bernstein認為嚴格來講此水平為synergy，例如現今所說的由中樞模式發生器(central pattern generator,CPG)的作用所產生的交替性步行運動；成年人能夠協調地進行高度自動的肌群收縮，但這僅限于調整動作核心部分的先導水平的動作；C(Level C)由中樞神經系統中的運動系統和感覺系統構成，感知外部空間，并在空間進行四肢的運動，例如用上肢夠取(reaching)、抓握并搬運物體的動作；C的動作圓滑流暢，不同于synergy(B水平的運動)；D(Level D)是行為水平，所謂行為，不只是單一的動作，而是由數個動作組合而成，需要事先注意對象物體和各組合要素的含義；作為先行性調整，需要計劃行為，因此需要了解各要素之間順序、相關關系、背景概念；以削鉛筆為例，習慣后行為水平的動作具有高度的自動性。D水平的精細運動在不斷變化的外部環境中體現出來[8]。

從Bernstein的報告中可以發現現今已逐步被闡明的自律性姿勢控制(postural control)與身體遠端高隨意性運動控制(movement control)的關系，以及先行性姿勢調節(anticipatory postural adjustments,APAs)的前身。

作為物理治療師，Bobath夫人把運動控制研究的先驅者Bernstein的研究成果，發展性地引入Bobath治療技術，提出了四肢運動時近端動態穩定(proximal selective stability)的重要性[9-10]。

學者村田(2006)對于synergy進行了如下闡述：即便是具體到關節，骨骼肌也有數百條之多，運動系統固有的活動度非常大；而作為機能呈現出的運動是協調的(coordination)，其有效的自由度被抑制[11]。降低自由度，形成功能性連結的生物運動，稱為synergy。

但是，從神經生理學的觀點，限制過多的自由度的具體機制(mechanism)尚未得以證實，這作為“Bernstein問題1”被提出來。對此問題的回答是，Bernstein將人體的神經系統和身體看作是一個具有質量的機械系統，運動時系統的特性、作用于身體的外力以及機械系統的內力對運動進行控制[5]。其神經控制的背景可以看作是在腦中儲存了運動整體的抽象記憶，這被稱做“記憶痕跡”(engram)[12]。

Bernstein觀察到，在獲得精細運動的初期階段，學習者會有停止不重要的身體部位活動的傾向[13]，并由此減少自由度，使活動容易進行。Bobath夫人將這一研究結果與自己在中樞神經系統疾病患者的治療經驗相對照，用以說明身體中樞部分的姿勢控制以及四肢近端的動態穩定性與身體遠端的手、足部的功能改善有關。

其他學者對Bernstein問題1的回答還有來自遺傳的CPG限制自由度的解釋[14]，相當于步行運動中的交替運動。另外，Schmidt的圖式理論(schema theory)認為，屬于某范疇的運動具有“共通的一般化的程序(generalized motor program,GMP)”[15]。后者的典型例子有步行和投球程序等，表示GMP也具有限制自由度的作用。

在兒童領域，很早以前Shaltenbrand(1927)就闡述過普遍存在“基本的運動模式(principal motility,basic motor patterns)”[16]。這個基本的運動模式的作用之一就是限制自由度，穩定近端。

Bobath夫人分析健康嬰幼兒的運動發育以及健康成人的運動(human movement)，并對比腦癱患兒和腦卒中后遺癥患者的低效運動，也提出了四肢近端的動態穩定性對于遠端手足的協調性精細動作非常重要。伴隨神經科學的進步，已經了解在進行四肢遠端精細運動之前，作為姿勢控制，肩和髖關節周圍近端的前饋(feedforward)作用會出現APAs。

回顧現代各位學者的報告，Leonard(1998)認為，就像神經系統能夠完成特殊的行動一樣，所謂synergy是由兩個或兩個以上的系統進行的“協調的，相互關聯的運動”[17]。Shumway-Cook等(2001)的觀點是把synergy作為一個單位，是協同活動的肌群的功能性聯結，與“協調運動”是同義語[5]。中村等(2006)在提及四肢運動時，以踢球時的運動聯結為例指出，髖、膝、踝關節在運動中表現出非常協調的活動[18]，并將這時的四肢運動描述為廣泛的協調運動(coordinated movement)或共同運動(synergy)。Lundy-Ekman(2007)認為，所謂synergy即是“協調性肌肉活動”，synergy這一用語是指通過正常的神經系統進行協調性收縮的肌肉活動[19]。

用一句話概括synergy，就是限制多余運動的自由度。也就是Bobath觀點所說的以軀干抗重力性姿勢控制為基礎，在四肢近端恰當的穩定性之上獲得的上下肢協調的精細運動。基于上述各位學者的觀點，可高度概括為synergy與協調運動(coordinative movement)為同義詞。

2 病理性的synergy((pathological synergy)與synkinesis

學者Lundy-Ekman(2007)認為，與神經康復相關的臨床醫師或治療師，有時會把synergy一詞當做病理性共同運動(pathological synergy)加以使用。而Lundy-Ekman把synkinesis(共同運動、伴隨運動)(即synkinesia，我國譯為“聯帶運動”——編者注)定義為進行肌肉活動的再學習時的“無目的性運動”[19]。

法國學者Vulpian最先使用synkinesis一詞[20]，在報告中意指腦卒中后遺癥患者進行隨意性肌肉活動時，在身體的其他部位引起不自主運動或運動的組合，也就是說引起了集團性運動。由此可以推測出現的是患側上下肢的聯合反應、非癱瘓側軀干及上下肢的代償性過度活動(compensatory hyperactivity)。

隨后，學者Marie和Foix(1916)把synkinesis分為3種[21]：①整體或痙攣性共同運動(global or spastic synkinesis)，解釋為非癱瘓側上下肢的運動所引起的癱瘓側上下肢的不自主運動，可以認為就是現在所說的聯合反應；②學者Meige提出的以鏡像運動(mirror movement)為代表的模仿共同運動(imitation synkinesis)：不完全性偏癱患者，努力活動癱瘓側手指時，在非癱瘓側手指也出現類似的運動；患者自己不會意識到這一點，但是治療師提醒患者注意的話，可以很容易地抑制這種非癱瘓側的運動；這種情況被認為相當于現在的聯合運動(associated movements)的一種；③協同性共同運動(coordination synkinesis)，上述學者又將其進一步分為3種類型：(1)屈曲偏癱側髖關節時，出現不隨意性的膝關節屈曲及踝背伸，這被稱為短縮性共同運動(shortening synkinesis)；(2)伸展癱瘓側髖關節時，出現踝關節的不隨意性跖屈，這被稱為伸展(延長性)共同運動(lengthening synkinesis)；(3)仰臥位，患者內收、外展非癱瘓側下肢時，如果治療師施加抵抗，則癱瘓側下肢也出現內收、外展運動的Raimiste現象(Raimiste's phenomenon)。筆者認為①、②兩種類型即Bobath夫婦所敘述的痙攣性模式，在沒有出現攣縮時出現了低級的原始模式；類型③考慮為聯合反應，在弛緩性癱則可考慮為出現了原始模式。

筆者認為，腦卒中后遺癥所致的偏癱患者出現的synkinesis、屈肌共同運動(flexor synergy)或伸肌共同運動(extensor synergy)[20]大部分要素，是影響功能改善的病理性、低效率的內容[22]。可以認為synkinesis與pathological synergy(病理性共同運動)是同義語。

3 兒科領域的synergy

在小兒神經科學領域中，同樣也使用synergy這一用語。學者Strumpell(1901)將出生后1個月的正常新生兒屈曲髖、膝關節時，踝關節背伸現象稱作為Strumpell's脛骨現象陽性[23-24]；而伸展下肢時踝關節會跖屈。這種癥候稱為肌肉共同運動(muscle synergies)。筆者認為，正常新生兒由于腦尚未發育完全，選擇性運動缺乏，所以容易出現原始活動。學者Foerster(1913)報道了痙攣性雙下肢癱瘓患兒想要主動伸展一側下肢時引出共同運動(synergy)[23]。另外，有報道觀察到其他疾患的患兒，無論是主動運動還是不隨意運動，當在屈曲痙攣性癱瘓的雙下肢時，在屈肌共同運動(flexor synergy)中多可見拇趾的過度伸展(overextension of big toe)。學者Foerster的報道包含在病理性共同運動(pathological synergy)中。

4 synergy一詞引入日本

在此，需要介紹synergy一詞在日本是如何被介紹及使用的。

上田在1971年的論文中，給synergy、共同運動做出了如下的定義[25]：synergy是在中樞性癱瘓恢復的過程中或是不完全性癱瘓時出現的一種現象，可以達成某種程度的隨意運動，但這只是一種定型的運動，除此之外患者無法進行其他的運動。由于它是多個肌群同時興奮所出現的上肢或下肢的整體運動，因此冠名“共同運動”。在上田的論文中，synergy作為“只在病態下才出現的現象”，與正常現象存在根本的不同。也就是說，當時上田是將synergy作為狹義的pathological synergy進行了介紹。

之后，上田(2005)將正常動作中各肌肉的協調、圓滑的活動，即協調運動設定為synergy的首選定義[24]，在臨床上用于描述“不能進行獨立的、和其他運動無關的單一動作，只能和其他動作一起，按照某種固定模式完成動作的狀態”，即pathological synergy的狀態。后來，上田又從廣義上對synergy進行了說明。

巖倉(1972年)將synergy定義為“它是自主運動，或是進行某種程度控制下運動時出現的不隨意運動。它出現在生理性情況以及神經疾病的病態情況下，在身體不應出現運動的部位，與原應進行的運動同時發生”[24]。生理性(physiological)synergy舉例如下：步行時上肢的擺動以及手指把握時的腕關節背屈。但是從整體上看，此處的synergy有著和synkinesis類似的內容，以及從聯合運動的視點來進行介紹和考察的論點。

從以上的觀點可以看出，在1970年代synergy被介紹到日本時，多是從病理性側面做出的狹義性定義。而作為運動的協調性(coordination)，即限制運動組織體剩余的自由度的過程[7]這種本質含義的介紹，在日本則是在日后被引入的。

5 總結

所謂synergy是一種協調性運動，以及為此限制運動自由度的過程。腦卒中后遺癥等中樞神經系統疾病的患者為了重新獲得協調的精細動作，從Bobath觀點需要掌握姿勢控制(postural control)、核心控制(core control)及四肢近端的動態穩定性，在此基礎上，努力改善上肢手的夠取運動和手的精細運動功能或步行能力。今后在治療過程中，從神經科學的立場對四肢功能性協調運動(synergy)的背景，即從先行性姿勢調節(APAs)進行的分析會更加深入。也會成為臨床治療的重要信息來源。

但是，在臨床領域中，synergy與pathological synergy經常當作同義語加以使用。另一方面，所謂synkinesis即為協調性運動障礙(dyssynergia)[5]，意指低效運動。

從事中樞神經疾病治療的相關人員需要根據以上用語的差異和共通性，在病例討論會中加入討論。

圖1 對synergy的認識——基于Bobath理論

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