基于鏡像神經元理論的動作觀察對腦卒中后上肢運動功能的臨床療效

湯莉 李艷 茅慧文 馮丹彥 劉靚 倪佳蔚 陳燁 干霖

(上海市同仁醫院康復科，上海 200335)

研究表明，超過50%的腦卒中患者存在上肢運動功能障礙，嚴重影響其生活質量〔1～6〕。臨床上用于改善腦卒中后上肢運動功能障礙方法有：強制性運動療法〔7〕，運動再學習療法〔8〕，肌電生物反饋療法〔9〕和機器人輔助治療法〔10〕等。但這些方法均需要腦卒中后患者有較好的認知功能，能理解治療師的指導，才能更好地堅持完成治療師的訓練任務，從而達到改善腦卒中患者上肢運動功能的目的。隨著腦與認知科學領域的迅猛發展，鏡像神經元越來越受到重視〔11,12〕。基于鏡像神經元理論的很多新的康復療法已被轉化到腦損傷的康復治療中〔13～15〕，如動作觀察療法。本研究旨在探討基于鏡像神經元理論的動作觀察療法對腦卒中后患者上肢運動功能的影響。

1 資料與方法

1.1臨床資料 納入標準：①明確診斷為腦卒中首次發病，病情穩定，伴有偏癱；②發病時間≤6個月；③年齡35～70歲；④簽署知情同意書，可配合治療，依從性好；⑤右利手；⑥小學以上文化程度；⑦排除骨骼肌肉病變導致的上肢功能障礙；⑧患者側上肢Brunnstrom分期Ⅰ～Ⅲ期；⑨蒙特利爾認知評估(MoCA)評分15分及以上者。排除標準：①患有嚴重高血壓或心肺疾病；②嚴重的關節疼痛；③視力、聽力及理解有嚴重障礙的患者；④上肢及手有畸形者；⑤精神障礙患者。

選擇2016年8月至2018年8月上海市同仁醫院康復醫學科住院及門診治療的50例腦卒中患者作為研究對象。采用隨機數字表分為鏡像組和對照組，各25例。對照組有2名受試者后期退出研究，鏡像組3名受試者退出研究。治療前兩組患者的性別、年齡、病程情況及MoCA評分組間比較差異均無統計學意義(P>0.05)，具有可比性，見表1。

表1 兩組一般資料比較

1.2治療方法 兩組均進行常規康復治療，常規康復均由有經驗的治療師執行，主要包括關節活動度訓練、痙攣肌肉牽伸訓練、本體感覺神經肌肉促進療法、神經肌肉電刺激、良肢位擺放、平衡訓練和日常生活活動訓練等，5次/w，連續6 w。

對照組：在認知方面運用舒爾特方格對患者進行訓練，舒爾特方格訓練是在一張方形卡片上畫上1 cm×1 cm的25個方格，格子內任意填寫上阿拉伯數字1～25共25個數字。訓練時要求被測者用手指按1～25的順序依次指出其位置，同時誦讀出聲，施測者一旁記錄數完25個數字所用時間，每周訓練3次，連續6 w。

鏡像組：在認知方面選用基于運動神經元理論的MNST治療儀，該治療儀由蘇州明思特醫療科技有限公司生產，治療儀中有近300個與日常生活相關的物體視頻資料，治療前，根據患者不同的上肢功能建立訓練方案，患者可通過佩戴的鏡像眼鏡(VR)觀看視頻中的動作(例如：“剝花生”這個動作)，同時聽到視頻中對應物體名詞語音“剝花生”。每個視頻自動設置播放3遍，每次訓練20 min，共觀察40個視頻，每周訓練3次，連續6 w。

1.3觀察指標 (1)Fugl-Myer量表：對患者的反射活動、屈肌伸肌的協同運動、分離運動、腕功能、手功能的協調能力與速度運動功能進行評價。上肢共33項，滿分66分，得分越高，功能越高。各單項無動作為0分，部分完成為1分，完成為2分。(2)Barthel指數評分：包括進食、洗澡、修飾、穿衣、控制大小便、用廁、上下樓梯、床椅轉換、平地移動共10個項目。根據幫助的程度分為5個等級(完全依賴、最大幫助、中等幫助、最小幫助、獨立完成)滿分為100分，分值越高，日常生活能力越強。以上評估均在兩組治療前和治療后6 w進行。

1.4統計學分析 應用SPSS20.0軟件進行配對t檢驗、獨立樣本t檢驗。

2 結 果

兩組治療后Fugl-Myer上肢評分和Barthel指數與治療前相比均顯著增加(P<0.05)。治療后對照組與鏡像組Fugl-Myer上肢評分和Barthel指數的變化差值均為正數，且差異均有統計學意義(P<0.05)。見表2。

表2 兩組治療前后各評分比較

與治療前比較：1)P<0.05；與對照組比較：2)P<0.05

3 討 論

腦卒中后遺癥中，上肢功能障礙患者所占比例高于下肢運動功能障礙患者〔16〕。其可能原因是在早期，患者及家屬更多的關注于下肢的移動或是因為上肢要求更復雜和更多的關節活動與周圍的環境相互作用〔17,18〕，故腦卒中后上肢運動功能障礙一直是臨床治療師較為棘手的問題。同時，臨床上由于患者認知能力的不足，不能準確及持續地完成治療過程中相關動作，這也大大影響了上肢運動功能障礙的恢復。

本實驗對照組通過舒爾特表在注意力〔19〕方面對患者進行了干預，鏡像組通過動作觀察訓練即讓患者佩戴VR眼鏡，觀看肢體運動即日常生活活動中某些動作的過程進行干預。由結果得知，兩組患者在治療6 w后，上肢運動功能及日常生活能力均有顯著的改善。故我們推斷，對認知的干預可能改善腦卒中后上肢運動功能，同時基于鏡像神經元理論的動作觀察療法對患者的認知功能方面可能也有所改善。這與Fogassi等〔20〕對動物的研究及Iacoboni等〔21〕對人類的研究的結果相似。本研究結果表明基于鏡像神經元理論的動作觀察療法對腦卒中患者的臨床療效更好。這與Kang等〔22〕的研究及Saleh等〔23〕的研究結果相一致。Kang等〔22〕對基于鏡像反饋的動作觀察和常規的鏡像療法在腦卒中后患者的治療發現，兩組均增加了患側運動皮質區的興奮性，動作觀察組在動作誘發電位的波幅和潛伏期有更大的改變，而Saleh等〔23〕的研究表明，在腦卒中恢復期，虛擬鏡像的動作觀察訓練激活的區域在感覺運動皮質區，與患側手通過意識運動所激活的區域相似。

本實驗中動作觀察療法基于鏡像神經元理論而來，其中鏡像神經元是指一類特殊感覺-運動神經元，其存在于大腦皮層中。這類神經元在個體操作一個指向特定目標的動作(如抓取食物)時,以及在觀察其他個體操作同樣或類似的動作時皆被激活,表現出電生理效應〔24〕。鏡像神經元的活動既受到動作執行的調節,也受到動作觀察的調節〔25〕。自從鏡像神經元在恒河猴大腦運動前皮質F5區被發現以來，其功能和意義一直是神經科學、認知科學、心理學乃至心靈哲學討論的話題〔26～30〕，同時有關人類鏡像神經元機制的研究在各個領域也取得了不少成果〔31～33〕。如Hari等〔34〕在1998年通過腦磁圖對動作觀察中鏡像神經元系統的參與研究發現，在動作觀察后，人類初級運動皮質被激活。而Cooper等〔35〕的腦電圖研究顯示，觀看別人打哈欠時，觀察者的鏡像神經元系統參與了該動作的識別。同時通過對腦電圖μ波在中心區域的變化研究提示，即使是一個小數量的外部刺激也能觸發運動感覺區鏡像神經元的激活〔36〕。以上實驗結果均提示，鏡像神經元系統在認知和運動方面都起到了一定的作用。而本實驗中得到的腦卒中患者上肢運動功能顯著改善的結果，可能是由于基于鏡像神經元理論的動作觀察療法，在治療過程中，通過激活鏡像神經元系統，從而加強了運動皮質區的活動。