陳靈君,王穎,朱毅
1.南京中醫藥大學第二臨床醫學院,江蘇南京市 210046;2.上海體育學院運動科學學院,上海市 200438;3.西安交通大學附屬紅會醫院,陜西西安市 710000;4.鄭州大學第五附屬醫院,河南鄭州市450052
由于承受廣泛的社會生活壓力,成年人長期處于心理、生理的亞健康狀態。心理壓力會影響自主神經系統和邊緣系統-下丘腦-垂體-腎上腺軸活動,使機體處于交感神經張力主導的應激狀態,產生呼吸、心跳、血壓、內分泌等多重生理變化[1]。多篇系統綜述表明[2-4],處于急、慢性心理壓力影響下的健康成年人心率變異性(heart rate variability,HRV)顯著降低,提示副交感神經張力和自主神經系統功能降低。目前尚無證據顯示心理壓力會直接引起自主神經功能障礙或疾病,但慢性心理壓力引起的自主神經活動異常與多種慢性疾病、功能障礙的發生發展相關,如原發性高血壓[5]、心率失常[5]、失眠[5]、情緒調節障礙[6-7]、社會認知降低[6]和社會參與度降低[8]。在癌癥患者中,副交感神經張力減低也可能與更長的病程和更短的生存期相關[9-11]。
近幾十年,“正念”的概念被廣泛研究并應用于臨床心理學。正念是指一種自我意識的認知、調節和接納的心理過程和狀態,也可指達到該狀態的一系列同時促進個體身心健康的康復手段[12-14]。基于正念的干預訓練(mindfulness-based intervention,MBI),如冥想、瑜伽、太極拳和健身氣功等,被證實能有效緩解抑郁和焦慮癥狀,提高情緒調節能力,并調節外周自主神經活動(血壓、心率、HRV)[14-23],這可能與正念干預對高級皮質功能的改變有關。
MBI訓練內容簡單,對器械場地要求低,可能是一種易推廣、能夠緩解成年人身心亞健康的有效干預措施。本文概括心理壓力和自主神經活動的潛在關聯,闡述冥想、瑜伽和太極拳對心理壓力和自主神經活動作用的神經學聯系,為MBI在康復中的應用提供參考。
影像學研究顯示[24-27],前額葉皮質、島葉和邊緣系統周圍皮質等與情緒反應和情緒-生理反應相關的腦區與自主神經活動密切相關。長期處于壓力狀態,邊緣系統、島葉附近皮質活動顯著改變,腹內側前額葉皮質血流量顯著下降(失活化)[28]。這會引起杏仁核過度活躍,放大對恐懼、壓力的感知[28-29],使人持續處于交感神經興奮、副交感神經輸出降低的應激狀態,繼而引起心率、血壓和HRV 等交感神經張力主導心血管活動變化[27]。
臨床上,常使用HRV、高頻心率變異性(high-frequency HRV,HF-HRV)、低頻心率變異性(low-frequency HRV,LF-HRV)和低頻/高頻心率變異性比值(LF/HF)來評估交感神經和副交感神經張力的動態平衡和心理壓力[1,3,15,28,30]。研究表明[1-3,31],主觀心理壓力評分上升時,即表現出心率加速、呼吸加深、血壓升高、HRV 降低、HF-HRV 下降、LF/HF 升高等副交感神經張力顯著下降的心血管反應,提示機體交感-副交感神經張力輸出失衡。
冥想、瑜伽和太極拳能改變大腦結構,調節生理活動,對緩解心理壓力和自主神經系統平衡有積極意義[14,24,32-34],可能通過改善壓力狀態下中樞活動,調節交感-副交感神經張力輸出。腦成像研究多集中于冥想,應用研究多集中于瑜伽和太極拳。
冥想是一種靜的、增強主觀內在感受的精神活動。冥想能有效改善心理壓力、焦慮、抑郁等情緒[35],即時改變特定腦區(前額葉、邊緣系統等)的活動模式,影響自主神經活動;長期練習還能引起該區域的腦結構變化。
處于冥想狀態時,特定腦區的血流量變化會影響大腦功能和自主神經活動,引起血壓、心率降低和HRV 變化[36-37]。Fox等[38]系統綜述25 篇文獻共289 例被試,發現4 種冥想練習均能引起島葉前部和前/中扣帶回背側皮質明顯活化。Mahone 等[39]比較長時超驗冥想練習者(平均練習經驗>36 000 h)冥想前閉眼靜息狀態和冥想中腦血流量變化,發現冥想中除雙側前扣帶回皮質廣泛活化外,還存在小腦腦橋失活化,中杏仁核活動顯著下降,主觀壓力評分顯著降低[14,40-43]。8 周冥想練習能引起杏仁核灰質密度顯著變化;壓力降低程度越大,杏仁核灰質密度減小程度越高[44]。說明冥想練習能增加腹內側前額葉皮質、邊緣系統等與高級情緒狀態和內在感受相關的腦區活動,抑制杏仁核和腦干活動,達到調控情緒、緩解壓力的作用[7,16,21-23]。
冥想還能同時調節交感和副交感神經張力平衡,優化自主神經活動[34,36-37,39]。臨床研究發現[33,37,44-45],健康人經歷急性短暫性壓力誘導后,交感神經張力顯著上升,副交感神經張力下降,HRV降低;冥想練習10~15 min后,交感-副交感神經張力再平衡,HRV顯著上升,心率和LF/HF顯著下降。Shearer等[46]發現,大學生經正念冥想練習4 周后,在應對認知壓力時,HRV高于對照組,焦慮狀態低于對照組。
長期練習冥想能引起大腦皮質與情緒管理相關腦區解剖結構的變化。Engen 等[47]發現,在愛意冥想的長時練習者中(>40 000 h),腹側前額葉皮質和前島葉交界區域皮質增厚。Fox等[48]發現,長期練習不同種類冥想的受試者,島葉前部、前/中扣帶皮質和內側眶額葉皮質出現新生的樹突、血管和膠質。局部腦區的形態學變化預示著調節個體情緒和自主神經活動方面長久的功能優化。
總之,冥想練習能即時改變情緒感知和情緒調節相關區域,如前額葉皮質、島葉、扣帶回和邊緣系統等的激活模式;長期練習還能改變相應腦區的解剖結構。這些是冥想能夠有效調節個體情緒和自主神經活動的神經基礎。冥想與大腦功能、自主神經活動的關系有實際應用價值,能有效改善機體的慢性應激狀態。冥想對器械、場地要求低,練習難度低,患者可自行完成,可以作為聯合干預手段之一廣泛應用于現有的臨床或社區康復。但現有研究采用的冥想方法和步驟不一,各研究中交感、副交感神經張力變化和程度也不完全一致,個別研究中甚至出現交感神經活動增強的傾向[32];臨床研究較少、研究間異質性高,仍需進一步研究。
瑜伽是一種包含身體動作、呼吸調節和冥想的身心練習,多種瑜伽均能緩解心理壓力,降低抑郁、焦慮程度,提高主觀生活質量[16,20,22-23,34,49]。
瑜伽能有效調節等待手術患者的術前焦慮,調節交感/副交感神經張力平衡。Dolgoff-Kaspar 等[49]讓6 例等待心/肺移植的患者在專業教練帶領下,依次進行呼吸和牽拉練習5 min、有節律的大笑練習10 min和靜坐冥想5 min。7次練習(3周)后,所有患者抑郁、焦慮和情緒波動評分均有改善;其中3 例記錄心率等數據,患者心率和血壓雖無明顯變化,但HRV 上升,提示交感/副交感神經平衡改變。
瑜伽能有效緩解健康人的精神壓力,調節自主神經活動。Papp等[19]囑12例健康人在專業教練帶領下,練習哈他瑜伽8周后,血壓無顯著改變,但LF/HF 下降。Lin 等[50]將大學教職員工隨機分入瑜伽組和對照組,瑜伽組由專業教練帶領訓練12周,對照組同一時段茶歇休息,結果瑜伽組壓力適應性無顯著變化,但主觀自述壓力評分下降,HRV 上升,且HRV 改善隨干預次數增加進一步上升。Vivek 等[51]對有久坐習慣的成年男性進行隨機對照試驗。瑜伽組接受12周練習后,HR和HRV各指標均發生變化。
但也有些隨機對照試驗的結果顯示,瑜伽練習無法改善自主神經活動。Cheema 等[52]將大學教職員工隨機分配入瑜伽組和對照組,瑜伽組接受專業教練指導的哈他瑜伽練習10 周,對照組保持原有生活習慣,結果瑜伽組主觀壓力下降,但所有HRV 指標均與對照組無顯著性差異;LF/HF上升,提示交感神經張力上升。Hewett等[41]對有久坐習慣人群的隨機對照試驗也得出相似結論,經16 周熱瑜伽訓練后,瑜伽組HRV 在干預前后無顯著性差異,與對照組也無顯著性差異。
由于現有研究間的試驗設計(瑜伽種類、動作設定、干預周期等)異質性高,無法確切判斷瑜伽調節自主神經功能的有效性。仍需更多高質量研究驗證瑜伽促進自主神經系統再平衡的臨床療效和機制。
瑜伽能有效緩解心理壓力,顯著降低血壓、皮質醇和細胞因子,且該作用優于其他運動干預(有氧運動、健康宣教、力量/牽拉訓練等)[22],可能由于瑜伽的冥想練習能增加靜態動作中的內在感受程度,引起管理情緒、應對壓力、調控自主神經系統活動腦區的活動變化。因此,瑜伽中的正念成分可能是影響瑜伽對自主神經影響的因素。一項功能磁共振成像研究顯示[53],相較于對照組,23例經驗豐富的靜坐瑜伽練習者在進入深度冥想狀態時,前扣帶回皮質和腹內側額葉皮質區域的灰質體積增加,該區域和島葉前部-殼核間的功能性連接增強,即與感知覺、情緒感知和調控相關的腦區活動發生變化。這種特殊的中樞作用或許能解釋試驗結果間的差異。瑜伽干預前后HRV 顯著改變的4 項研究[19,49-51]均明確規劃冥想練習5~20 min,而HRV 無顯著改變的研究[41,52]則沒有提及冥想。未來可進一步探索瑜伽中冥想對自主神經功能的影響和機制。
太極拳和健身氣功是形神俱練的中國傳統有氧運動,在不同人群中都有強筋健骨、改善抑郁、緩解心理壓力、提高生活幸福感和生活質量的作用[21]。練習太極拳和健身氣功能降低交感神經張力,提高副交感神經張力,改善外周自主神經活動[17,54-55]。
Kalsaria 等[55]發現,有太極拳練習經驗的健康中年人練習太極拳1 h 后,HF-HRV 上升,LF-HRV 下降,提示副交感神經張力提高,交感神經張力降低。Tai 等[56]對26 例社區居民進行太極協同T1 練習(一種基于太極拳,揉入八卦掌和氣功元素的有氧運動)12 周,發現HF-HRV 上升。溫愛玲等[57]發現,長期進行太極拳練習的老年男性在太極拳練習后,LF/HF 升高,運動后1 min 恢復并穩定在基線水平。太極拳能有效促進老年人的交感/副交感神經張力再平衡,調節自主神經活動。
Ramos 等[54]系統綜述5 篇研究健身氣功與自主神經活動變化的研究,其中只有3篇報道HRV等與自主神經活動相關指標的顯著變化。老年人在進行一次氣功練習后,即刻心理壓力改善,并伴有自主神經活動和功能改善[58]。Chang 等[59]發現,青少年在進行氣功練習8周后,HRV 相關指標無顯著性變化,而對照組(僅閱讀或做作業)LF/HF 下降。這可能是由于青少年自主神經活動的自調節性更強。因此按人群分組可能是未來研究的重點。
目前有關太極拳和健身氣功對自主神經活動影響的研究數量較少,各研究異質性高。有關太極拳和健身氣功的現有證據主要集中于有獨立移動能力的中老年人群,未來可考慮繼續探索這兩項MBI在社區康復中的應用。
目前基于正念干預的研究數量眾多,但研究設計、受試者類型和測量方法差異巨大,結果的一致性和可比性低。有關瑜伽、太極拳和健身氣功對自主神經活動影響的機制研究相對缺乏,其中“正念”的機制和效果仍不明確。盡管冥想相關的機制研究較多,發現一些腦區活動或結構改變,但這些變化所代表的實際含義并不清楚。由于腹內側前額葉皮質、扣帶回、島葉、杏仁核位置鄰近,聯系和功能錯綜復雜,目前仍無法回答各結構在正念中的作用。
在健康人群中,MBI 能有效改善焦慮,提高情緒調節能力,優化自主神經功能。在其他人群中能否產生相應的效應未來值得研究。進一步研究還應探索MBI的長期作用。
總之,現有研究顯示,長期的意識性或非意識性壓力會使腹內側前額葉皮質周邊參與情緒管理、應對壓力區域的中樞活動發生變化,影響交感/副交感神經張力平衡和自主神經功能。冥想、瑜伽和太極拳等能有效調節以上腦區的活動和功能,緩解心理壓力,并對交感/副交感神經張力再平衡有積極影響,改善自主神經功能。未來研究應進一步探索MBI的作用機制和康復應用價值。