運動表象訓練改善老年人執行功能和運動功能的系統綜述

元曉霞，鐘曉珂，楊源，蔣長好

1.首都體育學院研究生部，北京市 100191；2.北京師范大學體育與運動學院，北京市 100875；3.首都體育學院運動腦科學研究中心，北京市100089

當前，人口老齡化現象是困擾全社會的重要問題。老年人肌肉力量衰退更嚴重，致殘率更高；同時認知功能下降，癡呆發病率也更高。因此必須重視老年人康復護理，構建老年人身體和認知功能的康復訓練計劃，倡導健康的生活方式，提升老年人生活質量，以確保促進各年齡段人群的福祉，實現聯合國2030年可持續發展目標[1-3]。

1990 年世界衛生組織提出“健康老齡化”倡議，指出要促進老年人生理和心理健康，改善老年人社會適應，促進老年人全面健康發展。構建以老年人身心健康問題為中心的老年康復計劃對保障老年人生活質量，提升老年人生活水平有重要作用[4]。多模式綜合的運動干預是實現健康老齡化的重要手段，對維持生理功能和認知功能有顯著效果[5-6]。但是傳統運動干預存在較大的安全隱患，也不太適合罹患身心疾病的老年人，必須尋找新的干預方法。

老年人身體功能障礙主要包括運動功能障礙和認知功能障礙，表現為肌肉力量衰退、平衡能力減弱，以及執行功能的迅速老化[7]。老年人嚴重的功能障礙直接影響老年人的生活水平。近年來的研究發現[8]，除了以傳統運動訓練為主的康復手段外，運動表象訓練，也能增強老年人運動和認知功能，延緩運動和執行功能衰退，并對腦功能產生積極的影響。運動表象訓練是一種不通過實際的身體動作，僅在內心反復模擬運動活動，從而激活特定腦區，增強運動能力的身心干預技術。作為一種有潛力的康復治療手段，運動表象訓練被廣泛應用于老年人和神經疾病患者的身體功能康復[9-10]。本文對相關研究成果進行總結。

根據《國際功能、殘疾和健康分類》(International Classification of Functioning,Disability,and Health,ICF)[11]的標準，在身體功能分類中，老年人執行功能和運動功能衰退較為嚴重，通過改善執行功能可以保障運動技能的學習和保持，反之，完好的運動功能也可促進執行功能的發展。見圖1。

圖1 老年人主要身體功能衰退示意圖

運動表象訓練需在安靜環境中進行，患者處于放松狀態后進行訓練，訓練內容主要包括平衡狀態表象、移動表象、步態表象、身體運動表象、動作表象和肌肉力量表象等種類。見表1[12-13]。

表1 運動表象方案的內容和干預效果

運動表象能夠增強老年人的運動和執行功能。在運動功能方面，運動表象訓練對于提升老年人平衡能力、增強肌肉力量、預防跌倒有顯著作用；在執行功能層面，運動表象訓練顯著提高老年人認知和運動控制。表2總結了運動表象的功能康復效果。

表2 運動表象訓練對老年人運動和執行功能的康復效果

根據Jeannerod 的運動模擬理論，運動表象與實際動作共享某些心理表征和機制，能夠激活與實際動作中所誘發的類似神經通路和皮層網絡[14-16]，從而為運動表象訓練在運動和認知促進方面的功能價值提供合理的解釋。Guillot 等[17]在運動模擬理論的基礎上，進一步將運動表象訓練拓展到運動康復領域，系統考察了運動表象訓練對于運動學習和表現，動機、自信和焦慮，策略和問題解決，以及運動損傷康復的功能效果，總結并形成運動表象整合模型。該模型為進一步驗證運動表象訓練在老年人運動康復中的效果，以及改進老年人運動康復方案提供了強有力的支持。

1 資料與方法

1.1 文獻檢索策略

英文數據庫：Web of Sciences、PubMed。中文數據庫：中國知網、萬方、維普。檢索詞：①運動表象訓練(motor imagery OR mental imagery OR 運動表象)；②老年人(older OR elder OR 老年人)；③運動功能(motor function OR sport performance OR 運動功能)；④認知(cognitive function OR cognition OR認知)。

早在上世紀80年代，人們就認識到運動表象訓練對運動康復的積極效果[18]，因此本研究檢索時間為1980年至2020年。

1.2 納入和排除標準

納入標準：①以60歲以上老年人為研究對象，并采取隨機抽樣的方法；②不限制運動表象的類別和方法；③檢測指標包括運動功能測試、儀器測試等；④研究類型主要為隨機對照試驗(randomized controlled trial,RCT)。

排除標準：①重復文獻；②缺乏相關性指標；③綜述類文獻。

1.3 文獻篩選和納入

由兩位研究者獨立完成，對檢索到的文獻標題、摘要進行篩選，評估，主要提取內容包括運動表象訓練內容、時間以及評價指標。在出現分歧時，咨詢第3 位研究者。最后，對納入的文獻進行進一步的核實檢測，及時查缺補漏。文獻檢索流程見圖2。

圖2 文獻檢索、納入及排除流程

2 結果

共12篇被納入研究[19-30]。文獻基本特征見表3。

表3 納入文獻基本特征

2.1 運動表象訓練方案

影響老年人運動表象訓練的主要因素包括干預時間、干預頻率、運動與表象的比例和順序以及訓練地點等。

納入的12項研究，基本都是在醫院和社區實施干預，干預周期大多集中在4～12 周，訓練頻率為每周2～3次、每次15～60 min不等，長期有規律地參與運動表象訓練顯著提高老年人的身體功能和認知能力。但也有研究證實，一次性20 min[30]或3 d[24]的短時運動表象訓練也會產生類似的身心促進效果。運動表象訓練是在大腦中對肢體動作或行為進行心理演練的一種方法，雖然對老年人的身心功能存在促進效果，但是它并不能替代傳統的、實際的運動訓練干預。因此，大多數研究者會在運動表象訓練之前增加實際運動練習，通過調整實際運動和運動表象的比例來探索最優化的康復訓練方案。

2.2 參與運動表象訓練老年人的人口學特征

參與運動表象訓練老年人的人口學特征主要包括老年人的年齡、性別和身體狀況等。

運動表象訓練的身心康復效果也受老年人本身的人口學特征影響。隨著年齡的增長，老年人的肌肉力量衰退、認知功能下降更快，而年齡越大的老年被試從運動表象中獲益更多[31]。相比于女性，男性老年被試開展運動表象訓練的身心康復效果更好[32]。對于慢性疾病患者、腦卒中患者以及骨關節置換術后的老年人而言，采用實際運動與運動表象相結合的方式提升身心功能，效果優于單純的運動表象訓練。

上述各因素如何影響老年人的身心康復效果，已有研究還沒有形成共識。

因此，未來研究需要進一步驗證不同干預模式對不同特征人群的效果差異，提升運動表象訓練在不同人群中的規范化應用。

2.3 運動表象訓練對老年人身心康復的功能效果

2.3.1執行功能

執行功能是個體在實現某一特定目標時，以靈活、優化的方式控制多種認知加工過程協同操作的高級認知功能，對于完成各種復雜任務具有重要意義。

已有研究發現表象訓練對執行功能有著積極影響。Blumen等[29]以正常老年人為被試，考察運動表象訓練對認知控制的影響，發現經過12 周、每周3 次、每次15 min的步態表象訓練后，被試在追蹤測試、字母數字排序測試、Stroop任務和Flanker任務中有更好的表現，表明運動表象訓練增強了老年人控制和解決沖突問題的能力。Marusic等[28]以髖關節置換術后的老年人為被試，要求其在完成動作觀察訓練的同時加入運動表象，干預前后測量被試的雙任務加工能力。結果發現，與動作觀察訓練相比，增加運動表象訓練顯著提高了被試在控制步態和姿勢的同時完成數字連減計算的成績，提示運動表象訓練有助于老年人的認知資源分配和加工靈活性。

不僅如此，運動表象訓練對運動控制和運動學習也有幫助。如Nicholson等[30]將招募的老年被試隨機分到運動表象訓練組和體能運動訓練組，運動表象訓練組被試不做實際運動，只完成20 次的運動表象任務。干預前后測量兩組被試的步態速度、TUGT、步態變異性以及完成障礙課程的時間。結果發現，兩組被試的動作匹配程度較高，提示運動表象訓練促使老年被試快速調整運動計劃，增強運動學習能力。

2.3.2平衡

良好的平衡能力有助于老年人站立平衡、姿勢控制以及防止跌倒。Kalicinski 等[19]發現，為期6 周的平衡狀態表象訓練，顯著延長老年人在站立任務中的平衡時間。即使運動表象訓練縮短為3 d，也能增強老年人的單腿站立時間[26]。經過6 周的運動表象訓練，老年人在三維測力臺上的前后擺動和反應時間顯著降低[22]，表明姿勢控制能力明顯增強。Cho 等[23]在6 周步態表象訓練中增加步態實際運動后，發現被試在功能伸展試驗、TUGT、10 m 步行試驗和Fugl-Meyer 評定量表得分顯著提升，提示老年人平衡和步態能力顯著改善。

運動表象訓練還能減少老年人的跌倒風險。Chiacchiero等[21]研究顯示，經過為期4周搖擺和伸展鍛煉的移動表象訓練后，老年人身體搖擺減少，重心更穩，控制搖擺的能力更強，提示抗跌倒能力增強。Lee 等[22]以老年腦卒中患者為被試的研究也發現，在開展8 周、每周3 次、每次30 min 跑步機步態訓練中加入30 min的步態表象，顯著增加了患者的步速、癱側步幅、非癱側步幅、癱側單肢支撐時間及雙側支撐時間，表明運動表象訓練提高了腦卒中患者的步態平衡能力。

2.3.3肌肉力量

運動表象訓練增強正常老年人的上下肢肌肉力量。Goudarzian 等[25]結合8 周運動表象訓練和全身震動訓練，提升了老年被試的姿勢穩定性、10 m步行速度和腿部等長力量等下肢肌肉力量。Jiang等[27]的研究運用力量傳感器測量12周肌肉力量表象訓練后老年人的上臂肌肉力量，結果發現老年人上肢肌肉力量顯著提高。

運動表象訓練也有助于骨關節置換術后老年人的肌肉力量恢復。Moukarzel 等[26]對進行骨關節置換術后的老年人進行為期4 周、每周3 次、每次1 h 動作表象訓練，結果發現，被試的股四頭肌力量、揮桿階段膝關節屈曲峰值、TUGT、爬樓梯測試和6 min步行測試、牛津膝關節評分等成績均顯著提升。

3 討論

綜上所述，運動表象訓練有助于減緩老年人身體功能的衰退，對于提升老年人平衡能力、增強老年人肌肉力量和執行功能及其腦機制具有重要作用。老年人是健康服務的重要對象，擴展運動表象訓練在老年人群中的應用，有助于康復治療服務體系的構建和完善[33]。社區和醫院作為康復服務體系的兩個主要場所，在老年人康復體系構建中起著至關重要的作用。因此，開展社區運動表象訓練活動，并與醫院運動表象訓練輔助康復治療相結合是完善健康服務體系的重要支撐，也可為全面促進可持續發展戰略提供借鑒。

老年人是人群中的脆弱群體，也是神經系統疾病的易發生人群。當前，運動表象訓練已用之于腦卒中、帕金森綜合征、輕度認知障礙等患者，發現不同形式的運動表象訓練可以改善患者的步態、平衡、功能性活動能力及執行功能，但是對于運動表象訓練能否像傳統運動干預那樣延緩神經系統疾病的發展還缺乏足夠的研究證據，對不同運動表象訓練作用于神經退行性疾病的效果也缺乏系統的比較研究。從干預形式來看，當前研究有單一的運動表象訓練，與實際運動相配合的運動表象訓練[34]，與腦機接口結合[35]、與神經反饋結合的運動表象訓練[36]等，大都報告較好的干預效果，且較之單一的運動表象訓練，混合的運動表象訓練效果更好。但由于不同研究中被試數量、研究范式、干預策略及臨床統計方法等差異較大，報告的干預效果也存在差異。因此，進一步研究需要更大規模、更規范化的RCT來驗證運動表象訓練對不同疾病老人的干預效果，并比較運動表象訓練與傳統康復訓練在不同患者中的療效差異。同時在已有研究證據的基礎上，根據老年人特點制定針對性的訓練計劃，為將運動表象訓練納入老年人健康服務中提供有價值的信息。

當前，運動表象訓練促進老年人運動和認知功能的心理基礎和腦神經機制仍然不是完全清楚，傳統的運動模擬理論對上述機制的解釋還存在明顯不足。一些核心問題如運動表象訓練對老年人大腦結構有何影響？與其他年齡段人群相比，運動表象訓練期間腦區功能連接模式是否存在特殊性？運動表象訓練對老年人的腦功能影響與其行為有何關聯？如何基于神經影像學證據評估老年人運動表象訓練的效果？仍有待于深入探索。

4 結論

運動表象訓練對減緩老年人執行功能衰退、改善運動功能具有顯著的作用。運動表象訓練不僅可以延長平衡站立時間、改善姿勢控制、預防跌倒和增強肌肉力量；也可以提升解決沖突問題能力，促進工作記憶、增強認知靈活性。因此，運動表象訓練可作為老年人認知和運動功能康復的輔助治療手段。運動表象訓練的效果還受制于干預方案和老年人自身特征，進一步的研究需要調整干預時間、干預頻率、運動與表象的比例和順序以及訓練地點，設計適合不同年齡、性別和身體狀況老年人的運動表象訓練方案，同時擴大社區康復訓練范圍，構建與完善老年人的康復訓練體系。

利益沖突聲明：所有作者聲明不存在利益沖突。