音樂干預在腦損傷康復中的應用

汪金宇,程為平,齊輝,程光宇,馬莉

數據顯示,盡管與腦損傷相關的死亡率在逐年下降,但總體發病率及致殘率仍居高不下[1]。腦損傷后患者會遺留廣泛的運動、言語、認知等功能障礙,嚴重影響患者生活質量,也驅動國內外學者不斷探索更安全、普適、更具吸引力的康復方法。以音樂為基礎的神經康復方法作為一種較新的補充替代療法,已證明對卒中患者的言語、運動、情緒、認知等改善具有潛在益處[2],近些年來正逐步應用于臨床和家庭康復。音樂干預可被定義為多種形式的、有音樂元素參與的治療方法[3];不僅僅是被動的“聽音樂”,在治療師的指導下進行唱歌、演奏樂器等更積極主動、豐富多彩的訓練形式也包含其中。音樂干預對患者運動、言語、認知等方面康復的療效是綜合的,但每種方法針對不同功能障礙各有優勢特點,臨床應用中應針對患者功能障礙特點具體選擇應用,本文對國內外較新的音樂干預方法進行分類列舉并簡要概述,對臨床實施過程中可能影響療效的因素進行探討,以期幫助治療師更好地為患者制定個性化康復方案、為提高診療效率提供參考。

1 治療上肢運動功能障礙

音樂支持療法(Music-supported therapy, MT)是針對上肢運動功能障礙的一種較早的、相對傳統的方法。最常用的樂器是鋼琴和鼓的演奏,前者主要用來提高精細運動功能,后者用來提高粗大運動[4],研究認為可通過提高聽覺-運動整合、刺激內在情緒、重復運動等路徑促進皮質重組[5]。受此啟發,近年來開發了其他基于音樂的運動干預措施,以滿足不同運動功能障礙患者、不同康復環境的需要。

運動發聲治療(movement sonification therapy, MST),以在患者運動訓練時提供實時聽覺反饋為突出特點,音色、音調、旋律等可變的音樂參數可為本體感覺受損的患者提供實時運動信息反饋[6]。在治療過程中,患者每個動作都會觸發一個清晰、具體的聲音,可反映訓練過程中實時的肢體位置、方向、速度等肢體運動參數,患者可通過聽覺反饋及時調整動作,以幫助他們達到動作要求并完成訓練目標。反復的訓練使患者在運動過程中逐步熟悉肢體動作與音樂的關系,隨著運動控制能力的提高,他們甚至可以通過移動手臂來演奏出優美的旋律。如在Scholz等[7]的研究中,治療組患者在一個包含傳感器的三維框架中進行手臂運動,向上運動導致音階上升,左右運動可調整音色的變化,經過10d的訓練,與不產生聲音的對照組相比,治療組患者運動流暢性顯著改善。

節律性聽覺刺激(rhythmic auditory stimulation, RAS),以往認為在改善步態方面療效顯著,近年來也逐步用于上肢康復[8]。在正式訓練之前,患者需要在沒有節奏刺激下進行運動,軟件記錄并計算出一個平均節奏,以此作為訓練目標的基線,也是訓練的起點,當患者能完成此目標,節奏會加快一級以作為下一個訓練目標,在不斷的提高目標-達到目標的訓練中患者的運動功能由此逐步提高。

基于音樂的數字化電子設備被大量開發出來,因具備便攜、操作簡易等特點尤適用于家庭康復。患者可通過觸摸電子屏幕來激發音樂,相較于傳統鋼琴等實體物理按鍵,患者僅需較少的努力即可觸發標準的音樂,這對于嚴重運動功能障礙的患者來說,無疑能極大提高康復信心。另外,這些電子設備可實時記錄捕捉患者運動數據并儲存在設備中,為治療師評估患者提供最準確直接的數據,對治療計劃的及時調整提供數據支持[9]。手功能康復是上肢功能實現的關鍵,將帶有運動傳感器的手套與電腦音樂游戲結合的訓練設備顯示出一定潛力;患者依據電腦屏幕出現的音符提示做出手部特定動作,當動作準確時,他們會獲得及時的音樂反饋獎勵[10],以激勵他們完成更加復雜精細的手部運動。軟件的可編程性,使得數字治療具有多模式可選、多參數可調的特點,以適應不同患者、不同康復場景的訓練需求。

音樂上肢聯合治療(music upper limb therapy-integrated, MULTI),提供了一種同時解決患者身體、心理、社會問題的方法[11]。該活動一般由治療師組織領導,根據每位患者興趣及上肢運動障礙特點為他們選擇最適合握持和演奏的樂器,在經過一段時間的訓練后,大家以合奏的形式演奏一首樂章。一方面音樂的演奏過程需要多種肢體運動的參與,在反復訓練后可提高上肢運動的協調準確性,另一方面這種集體訓練的方法可提高患者的參與度及幸福感,他們認為自己為集體做出了貢獻,這種成就感及歸屬感對于人際交流及回歸社會具有重要意義。

2 治療下肢運動功能障礙

下肢的運動功能障礙主要涉及行走及平衡,節奏相關的音樂干預是目前主流的訓練方法。研究發現,在旋律、音調、節奏等所有音樂成分中,大腦對節奏的輸入最為敏感[12],其更容易激發聽覺-運動耦合機制,從而促進肌肉單位的募集和激活,由此產生的運動也可在一定程度上反映節奏信息。多項研究已證實其在改善步行能力[13-15],步態參數,平衡方面的短期和長期療效。傳統RAS由節拍器產生,目前也逐步朝自動化和數字化發展。如佩戴在腳踝上的傳感器可實時監測患者步行數據并自動調整音樂節奏,如果患者在兩分鐘內與當前節奏匹配,節奏將增加5%以誘發更高的運動水平;相反如果步速未能與節奏匹配,設備將自動增加節拍音量,起到提醒激勵患者的作用,或自動降低節拍速度來降低難度。調查顯示[16],這種實時調整策略很容易被患者接受,即使在家庭康復中應用也能提高患者滿意度及依從性。另外,中風后本體感覺的減少是步態不穩和增加跌倒風險的重要原因,早期研究發現有節奏的感覺刺激對帕金森患者的步態有積極影響[17];目前發現對卒中患者也有可能有類似的療效,在治療過程中,感覺刺激通常由戴在手腕上的裝置觸發,有節奏的震動可誘導患者進行運動提示及感覺反饋,且感覺障礙嚴重的患者往往可能更受益[18]。

3 治療言語障礙

與唱歌和說話有關的神經網絡有重疊之處,但也有部分分離,因而可能出現一個有趣現象,即失語的患者很可能能夠哼唱部分旋律[19],另外腦損傷使語言網絡受損但部分患者的音樂感知能力尚存[20],鑒于此有可能使用旋律音調療法(melodic intonation therapy,MIT)引導患者從哼唱到說話。MIT的最初目標是患者在治療師的指導下發出簡單的旋律性音調,隨著練習的增加逐步分離出具體詞句,也可隨著患者言語能力的提高逐步增加音樂包含的詞句的難度[21]。在選擇或設計音樂時,將目標語言所包含的詞句元素包含在歌曲中是必要的,或者盡可能選擇患者熟悉的音樂以喚起患者長期記憶來刺激言語的產生[22],研究發現這種熟悉的旋律可引導患者填詞,增強言語表達的準確性[23];音樂帶來的愉悅感、唱歌帶來的成就感以及與治療師合作過程中獲得的參與感幸福感是傳統言語治療所不具備的,多種感官刺激帶來的整合效應在命名、自發語言、重復模仿等方面較單純言語治療更有益[24]。另外,治療師可給患者布置“家庭作業”,在移動平板等電子設備的支持下,患者可在觀看音樂視頻后模仿、重復,實現從院內康復到家庭康復的延續。在社區開展的合唱治療(choral singing therapy, CST)對失語患者的長期言語訓練有益[25],在合唱活動中,患者可聆聽或模仿其他成員的語音語調,在參與中收獲友誼,幫助他們獲得更高層次的社會參與,以更大的信心和熱情去參與到社會活動中,這種高效群體受益的社區化活動值得借鑒推廣。

4 治療單側視覺空間忽略

研究發現[26],聽音樂可激活右側視覺區域,而音樂獨特的音階特性可在一定程度上引導患者向一個方向探索。音樂忽視訓練(musical neglect training,MNT)是近些年被開發出來用于患者單側空間忽略的治療;如對于左側空間忽視障礙的患者,一排琴鍵按音階逐漸升高的次序從患者正前方向左側排列布置,治療師引導患者使用敲擊棒從中間依次向左側敲擊琴鍵,逐漸變化的音階次序給患者提供聽覺、視覺的反饋與引導,驅動其向忽視側探索,進而幫助解決患者視空間忽略問題[27-29]。

5 改善情緒與認知

豐富的音樂環境會刺激大腦中情緒和認知相關區域,與對運動、言語的影響相比,對情緒的改善往往是主觀的、較難量化的,且治療特異性較弱,通常認為只要患者享受并主動參與音樂干預的過程,對情緒和認知的影響即是積極的。當患者沉浸于音樂的干預中,可能通過調節多巴胺中腦邊緣系統促進情緒的改善,通過降低皮質醇水平緩解卒中后焦慮[30]。情緒的改善往往被認為是認知的先導,當患者喜歡音樂干預方法時,他們會更專心致志的去聽去感受,而不是被動的接受音樂的輸入,這種充分的參與促進了注意力、學習和記憶的改善[31];部分研究認為在跟隨治療師學習模仿音樂過程中,鏡像神經元可被激活進而促進患者的學習和記憶[32];然而,情緒與認知也并非直接相關,情緒的改善不完全等同于認知的恢復,但綜合來看一個良好的情緒狀態所帶來的積極性、自信心等對整個康復進程來說有著重要意義[33]。

6 討論

目前,關于音樂干預的高質量隨機對照試驗證據有限,薈萃分析難以對其有效性得出一致的結論,大多數研究肯定了其安全有效性,但仍有部分研究未能證明其療效,如Grau-Sánchez's等[4]的研究顯示音樂治療對運動的改善并不顯著,但患者在音樂中獲得的快樂幸福感與運動恢復或許存在相關性;Gonzalez-Hoelling's等[15]研究發現節律性聽覺刺激可顯著改善患者的行走能力,但對步態和平衡的改善不及傳統物理治療。這些結果可能由于研究方法的多樣性、臨床干預過程中缺乏統一標準和規范等多種原因導致,現對可能影響音樂干預療效的因素進行闡述和討論。

6.1 患者對音樂干預的信任和接受度 音樂在日常生活中往往以娛樂形式存在,當其以治療形式出現時,患者往往存懷疑態度;當患者信任此方法并積極配合參與訓練時,他們會表現出更強的主動性,更大的康復信心,以激活更廣泛的大腦皮質[27]。音樂干預涉及較多的學習和模仿內容,當他們積極參與時會保持較高的專注力去聽、去感受音樂,而不是被動的心不在焉的接受[34]。因此在治療前,了解和評估患者對音樂干預的信任和接受度是必要的,與患者充分的溝通并解釋音樂干預的重要作用使其信任該療法,并鼓勵患者積極參與其中是音樂干預發揮作用的基礎和前提[35]。

6.2 患者功能障礙與音樂干預方案是否匹配 卒中后患者在運動、言語、感覺、認知等方面有不同程度的損傷,準確評估每位患者功能障礙并依此為患者制定個性化診療方案尤為重要。如對運動功能障礙患者殘存運動能力的評估,有助于為患者挑選更適合他的器樂握持方法,甚至根據其身體結構特點對器樂設備進行改進。研究發現[36],運動功能障礙較輕的患者可能對簡單的音樂干預方法表示厭煩,且功能改善甚微;相反運動功能障礙嚴重的患者對有挑戰性的器樂演奏等訓練內容表示力不從心,甚至如果多次未能達到訓練目標或不能得到及時的反饋,患者往往會感到自備和氣餒,逐步喪失治療的信心;音樂干預作為一種具有挑戰性的、目標導向性訓練方法,良好的治療效果建立在患者一步步完成逐漸升高難度的訓練內容之上,歌詞、旋律、音調等音樂元素的靈活可變性為患者提供了較大的選擇改變空間,也為治療師給患者設計與之匹配的治療方案及適宜的康復目標提供了可能。

6.3 病灶位置未明與音樂干預作用機制不清 音樂干預的機制尚不完全清楚,但現有證據表明不同的音樂元素可激活特定的大腦區域。研究發現[37],基底節對節奏的感知是敏感的,其神經活動與節奏的處理和節拍的感知密切相關,因而節奏相關的音樂干預或許可被認為是針對基底節病變的特異性治療方法。右腦更擅長處理旋律和音調信息,當鼓勵患者唱歌時,右腦可在語言輸出中發揮補償作用,因此旋律音調療法更適于被診斷為左半球病變的失語患者[24]。對于前額葉病變的患者,觀看音樂治療師的表演或同時給予視覺反饋可能更有益處,因前額葉可能負責音樂相關的視聽覺的整合[32]。另外,聽音樂可激活右頂葉視覺相關區域,因此音樂干預對被診斷為右腦損傷的左側視空間障礙患者或許有益[27]。由上述推測,在臨床研究中,同一個音樂干預方法在不同患者身上表現出的療效差異或許并非治療方法本身,而是不同患者未知的病變部位及音樂影響大腦的機制復雜性造成,在神經影像學的幫助下確定患者的病變位置或許能為音樂干預方案的選擇提供思路。

6.4 音樂干預方案是否隨臨床分期調整 相較于急性期的患者,MIT對慢性期患者功能的改善有限,因此MIT療法往往推薦給急性或亞急性的患者[38]。在急性期和亞急性期患者往往會接受多種臨床治療方案,如何將音樂干預方法與之結合形成更大的整合效應需要臨床醫師和音樂治療師的密切溝通并進行多種方法的統籌安排。而隨著治療的延續,音樂干預或許對患者的吸引力降低,可能造成患者依從性下降[10],因此也需要對多種音樂干預形式進行調整,以始終保持對患者的吸引、讓患者保持治療的熱情。

6.5 音樂干預形式是否適合患者的心理性格特征 腦損傷后患者焦慮和抑郁風險增加,為調整他們的心理和情緒狀態,治療師必須了解患者的性格特征。如性格開朗的人往往從音樂團體訓練中獲益更多,除收獲友誼和參與外,他們甚至會在團體訓練中起到引領的作用,帶領大家一起提高進步,是團隊的靈魂;而性格內向的患者或許在團體治療中感到不適,并伴有競爭感和壓力,有些患者始終無法跟上其他小組成員的步伐,因而難以從團體治療中受益,他們可能更適合與治療師進行一對一的互動,這其中還有部分患者在團體訓練中能逐漸適應,學會模仿和合作,團體訓練的優勢也得以逐步發揮。

6.6 所選音樂是否符合患者音樂喜好 患者的音樂偏好通常與年齡、愛好、文化教育程度等有關,如老年人喜歡聽他們年輕時代的經典老歌,幫助喚醒他們的記憶[39];也有報道稱熟悉的音樂更能調動患者積極的情緒,從而更有有利于他們認知的恢復[40]。雖然患者有權利選擇自己更喜歡的音樂,但治療師也應從訓練內容、康復目標等專業角度去指導患者選擇最適合其康復的音樂。

6.7 是否達到有效“刺激量” 與傳統藥物干預治療劑量容易量化相比,音樂干預的劑量是抽象的,從治療時間上來看,對大鼠進行12h的音樂干預要比1h的干預明顯提高運動功能,3周的音樂干預要比2周的音樂干預誘發更長的細胞突觸和更清晰的細胞連接[41]。另外,刺激量是患者所能接受的有效刺激量,并非單指患者要達到一定的訓練時長,更注重患者參與音樂干預過程的訓練質量,包括其能否專注于訓練內容,能否享受所選擇的音樂形式,能否清楚地感知音樂等等。

6.8 是否得到家庭和社區的支持配合 康復期的患者約有70%時間進行非臨床治療性活動,在社區或家中進行音樂干預是可能的[30]。家庭康復是臨床治療的延續,是增加和維持有效刺激量的方法[42],在熟悉的日常生活環境中進行治療更易喚醒患者的主人翁意識[43];然而音樂干預并非僅僅在家中播放音樂那么簡單,通常需要簡單的器樂或電子設備的輔助,同時需要家屬的監督和協助,因此出院時對社區和家庭康復環境的評估及家屬的宣教指導是必要的。

7 小結

音樂干預通過視、聽、觸覺等多感官途徑刺激大腦,在安全、有趣、低成本等方面優勢明顯,國內起步相對較晚,目前卒中后康復中的作用主要突出表現在以下三方面:將音樂干預融入傳統物理治療會使康復過程變得生動有趣,吸引和鼓勵患者積極主動參與到康復訓練中來,有助于減緩疲勞及提高耐受性,因而在原有基礎上增加訓練強度成為可能;其次音樂所激發的正向情緒如快樂、喜悅、幸福等,有助于降低卒中后患者焦慮、抑郁的風險,另外音樂干預的過程增強了患者與治療師及小組的互動,患者更愿意與他人交流與合作,對未來重新融入社會具有積極意義;音樂干預形式豐富多彩,靈活多變的旋律、節奏、歌詞、音調等更容易滿足不同患者的需求以使個性化診療成為可能。目前的研究主要集中在運動、言語、情緒認知方面,對腦損傷后失眠,感覺障礙等其他癥狀研究尚缺乏,未來仍需運用更科學嚴謹的研究方法和客觀的評價方法進行多角度、多維度的臨床和機制探索。