运动表象训练改善老年人执行功能和运动功能的系统综述

元晓霞，钟晓珂，杨源，蒋长好

1.首都体育学院研究生部，北京市 100191；2.北京师范大学体育与运动学院，北京市 100875；3.首都体育学院运动脑科学研究中心，北京市100089

当前，人口老龄化现象是困扰全社会的重要问题。老年人肌肉力量衰退更严重，致残率更高；同时认知功能下降，痴呆发病率也更高。因此必须重视老年人康复护理，构建老年人身体和认知功能的康复训练计划，倡导健康的生活方式，提升老年人生活质量，以确保促进各年龄段人群的福祉，实现联合国2030年可持续发展目标[1-3]。

1990 年世界卫生组织提出“健康老龄化”倡议，指出要促进老年人生理和心理健康，改善老年人社会适应，促进老年人全面健康发展。构建以老年人身心健康问题为中心的老年康复计划对保障老年人生活质量，提升老年人生活水平有重要作用[4]。多模式综合的运动干预是实现健康老龄化的重要手段，对维持生理功能和认知功能有显著效果[5-6]。但是传统运动干预存在较大的安全隐患，也不太适合罹患身心疾病的老年人，必须寻找新的干预方法。

老年人身体功能障碍主要包括运动功能障碍和认知功能障碍，表现为肌肉力量衰退、平衡能力减弱，以及执行功能的迅速老化[7]。老年人严重的功能障碍直接影响老年人的生活水平。近年来的研究发现[8]，除了以传统运动训练为主的康复手段外，运动表象训练，也能增强老年人运动和认知功能，延缓运动和执行功能衰退，并对脑功能产生积极的影响。运动表象训练是一种不通过实际的身体动作，仅在内心反复模拟运动活动，从而激活特定脑区，增强运动能力的身心干预技术。作为一种有潜力的康复治疗手段，运动表象训练被广泛应用于老年人和神经疾病患者的身体功能康复[9-10]。本文对相关研究成果进行总结。

根据《国际功能、残疾和健康分类》(International Classification of Functioning,Disability,and Health,ICF)[11]的标准，在身体功能分类中，老年人执行功能和运动功能衰退较为严重，通过改善执行功能可以保障运动技能的学习和保持，反之，完好的运动功能也可促进执行功能的发展。见图1。

图1 老年人主要身体功能衰退示意图

运动表象训练需在安静环境中进行，患者处于放松状态后进行训练，训练内容主要包括平衡状态表象、移动表象、步态表象、身体运动表象、动作表象和肌肉力量表象等种类。见表1[12-13]。

表1 运动表象方案的内容和干预效果

运动表象能够增强老年人的运动和执行功能。在运动功能方面，运动表象训练对于提升老年人平衡能力、增强肌肉力量、预防跌倒有显著作用；在执行功能层面，运动表象训练显著提高老年人认知和运动控制。表2总结了运动表象的功能康复效果。

表2 运动表象训练对老年人运动和执行功能的康复效果

根据Jeannerod 的运动模拟理论，运动表象与实际动作共享某些心理表征和机制，能够激活与实际动作中所诱发的类似神经通路和皮层网络[14-16]，从而为运动表象训练在运动和认知促进方面的功能价值提供合理的解释。Guillot 等[17]在运动模拟理论的基础上，进一步将运动表象训练拓展到运动康复领域，系统考察了运动表象训练对于运动学习和表现，动机、自信和焦虑，策略和问题解决，以及运动损伤康复的功能效果，总结并形成运动表象整合模型。该模型为进一步验证运动表象训练在老年人运动康复中的效果，以及改进老年人运动康复方案提供了强有力的支持。

1 资料与方法

1.1 文献检索策略

英文数据库：Web of Sciences、PubMed。中文数据库：中国知网、万方、维普。检索词：①运动表象训练(motor imagery OR mental imagery OR 运动表象)；②老年人(older OR elder OR 老年人)；③运动功能(motor function OR sport performance OR 运动功能)；④认知(cognitive function OR cognition OR认知)。

早在上世纪80年代，人们就认识到运动表象训练对运动康复的积极效果[18]，因此本研究检索时间为1980年至2020年。

1.2 纳入和排除标准

纳入标准：①以60岁以上老年人为研究对象，并采取随机抽样的方法；②不限制运动表象的类别和方法；③检测指标包括运动功能测试、仪器测试等；④研究类型主要为随机对照试验(randomized controlled trial,RCT)。

排除标准：①重复文献；②缺乏相关性指标；③综述类文献。

1.3 文献筛选和纳入

由两位研究者独立完成，对检索到的文献标题、摘要进行筛选，评估，主要提取内容包括运动表象训练内容、时间以及评价指标。在出现分歧时，咨询第3 位研究者。最后，对纳入的文献进行进一步的核实检测，及时查缺补漏。文献检索流程见图2。

图2 文献检索、纳入及排除流程

2 结果

共12篇被纳入研究[19-30]。文献基本特征见表3。

表3 纳入文献基本特征

2.1 运动表象训练方案

影响老年人运动表象训练的主要因素包括干预时间、干预频率、运动与表象的比例和顺序以及训练地点等。

纳入的12项研究，基本都是在医院和社区实施干预，干预周期大多集中在4～12 周，训练频率为每周2～3次、每次15～60 min不等，长期有规律地参与运动表象训练显著提高老年人的身体功能和认知能力。但也有研究证实，一次性20 min[30]或3 d[24]的短时运动表象训练也会产生类似的身心促进效果。运动表象训练是在大脑中对肢体动作或行为进行心理演练的一种方法，虽然对老年人的身心功能存在促进效果，但是它并不能替代传统的、实际的运动训练干预。因此，大多数研究者会在运动表象训练之前增加实际运动练习，通过调整实际运动和运动表象的比例来探索最优化的康复训练方案。

2.2 参与运动表象训练老年人的人口学特征

参与运动表象训练老年人的人口学特征主要包括老年人的年龄、性别和身体状况等。

运动表象训练的身心康复效果也受老年人本身的人口学特征影响。随着年龄的增长，老年人的肌肉力量衰退、认知功能下降更快，而年龄越大的老年被试从运动表象中获益更多[31]。相比于女性，男性老年被试开展运动表象训练的身心康复效果更好[32]。对于慢性疾病患者、脑卒中患者以及骨关节置换术后的老年人而言，采用实际运动与运动表象相结合的方式提升身心功能，效果优于单纯的运动表象训练。

上述各因素如何影响老年人的身心康复效果，已有研究还没有形成共识。

因此，未来研究需要进一步验证不同干预模式对不同特征人群的效果差异，提升运动表象训练在不同人群中的规范化应用。

2.3 运动表象训练对老年人身心康复的功能效果

2.3.1执行功能

执行功能是个体在实现某一特定目标时，以灵活、优化的方式控制多种认知加工过程协同操作的高级认知功能，对于完成各种复杂任务具有重要意义。

已有研究发现表象训练对执行功能有着积极影响。Blumen等[29]以正常老年人为被试，考察运动表象训练对认知控制的影响，发现经过12 周、每周3 次、每次15 min的步态表象训练后，被试在追踪测试、字母数字排序测试、Stroop任务和Flanker任务中有更好的表现，表明运动表象训练增强了老年人控制和解决冲突问题的能力。Marusic等[28]以髋关节置换术后的老年人为被试，要求其在完成动作观察训练的同时加入运动表象，干预前后测量被试的双任务加工能力。结果发现，与动作观察训练相比，增加运动表象训练显著提高了被试在控制步态和姿势的同时完成数字连减计算的成绩，提示运动表象训练有助于老年人的认知资源分配和加工灵活性。

不仅如此，运动表象训练对运动控制和运动学习也有帮助。如Nicholson等[30]将招募的老年被试随机分到运动表象训练组和体能运动训练组，运动表象训练组被试不做实际运动，只完成20 次的运动表象任务。干预前后测量两组被试的步态速度、TUGT、步态变异性以及完成障碍课程的时间。结果发现，两组被试的动作匹配程度较高，提示运动表象训练促使老年被试快速调整运动计划，增强运动学习能力。

2.3.2平衡

良好的平衡能力有助于老年人站立平衡、姿势控制以及防止跌倒。Kalicinski 等[19]发现，为期6 周的平衡状态表象训练，显著延长老年人在站立任务中的平衡时间。即使运动表象训练缩短为3 d，也能增强老年人的单腿站立时间[26]。经过6 周的运动表象训练，老年人在三维测力台上的前后摆动和反应时间显著降低[22]，表明姿势控制能力明显增强。Cho 等[23]在6 周步态表象训练中增加步态实际运动后，发现被试在功能伸展试验、TUGT、10 m 步行试验和Fugl-Meyer 评定量表得分显著提升，提示老年人平衡和步态能力显著改善。

运动表象训练还能减少老年人的跌倒风险。Chiacchiero等[21]研究显示，经过为期4周摇摆和伸展锻炼的移动表象训练后，老年人身体摇摆减少，重心更稳，控制摇摆的能力更强，提示抗跌倒能力增强。Lee 等[22]以老年脑卒中患者为被试的研究也发现，在开展8 周、每周3 次、每次30 min 跑步机步态训练中加入30 min的步态表象，显著增加了患者的步速、瘫侧步幅、非瘫侧步幅、瘫侧单肢支撑时间及双侧支撑时间，表明运动表象训练提高了脑卒中患者的步态平衡能力。

2.3.3肌肉力量

运动表象训练增强正常老年人的上下肢肌肉力量。Goudarzian 等[25]结合8 周运动表象训练和全身震动训练，提升了老年被试的姿势稳定性、10 m步行速度和腿部等长力量等下肢肌肉力量。Jiang等[27]的研究运用力量传感器测量12周肌肉力量表象训练后老年人的上臂肌肉力量，结果发现老年人上肢肌肉力量显著提高。

运动表象训练也有助于骨关节置换术后老年人的肌肉力量恢复。Moukarzel 等[26]对进行骨关节置换术后的老年人进行为期4 周、每周3 次、每次1 h 动作表象训练，结果发现，被试的股四头肌力量、挥杆阶段膝关节屈曲峰值、TUGT、爬楼梯测试和6 min步行测试、牛津膝关节评分等成绩均显著提升。

3 讨论

综上所述，运动表象训练有助于减缓老年人身体功能的衰退，对于提升老年人平衡能力、增强老年人肌肉力量和执行功能及其脑机制具有重要作用。老年人是健康服务的重要对象，扩展运动表象训练在老年人群中的应用，有助于康复治疗服务体系的构建和完善[33]。社区和医院作为康复服务体系的两个主要场所，在老年人康复体系构建中起着至关重要的作用。因此，开展社区运动表象训练活动，并与医院运动表象训练辅助康复治疗相结合是完善健康服务体系的重要支撑，也可为全面促进可持续发展战略提供借鉴。

老年人是人群中的脆弱群体，也是神经系统疾病的易发生人群。当前，运动表象训练已用之于脑卒中、帕金森综合征、轻度认知障碍等患者，发现不同形式的运动表象训练可以改善患者的步态、平衡、功能性活动能力及执行功能，但是对于运动表象训练能否像传统运动干预那样延缓神经系统疾病的发展还缺乏足够的研究证据，对不同运动表象训练作用于神经退行性疾病的效果也缺乏系统的比较研究。从干预形式来看，当前研究有单一的运动表象训练，与实际运动相配合的运动表象训练[34]，与脑机接口结合[35]、与神经反馈结合的运动表象训练[36]等，大都报告较好的干预效果，且较之单一的运动表象训练，混合的运动表象训练效果更好。但由于不同研究中被试数量、研究范式、干预策略及临床统计方法等差异较大，报告的干预效果也存在差异。因此，进一步研究需要更大规模、更规范化的RCT来验证运动表象训练对不同疾病老人的干预效果，并比较运动表象训练与传统康复训练在不同患者中的疗效差异。同时在已有研究证据的基础上，根据老年人特点制定针对性的训练计划，为将运动表象训练纳入老年人健康服务中提供有价值的信息。

当前，运动表象训练促进老年人运动和认知功能的心理基础和脑神经机制仍然不是完全清楚，传统的运动模拟理论对上述机制的解释还存在明显不足。一些核心问题如运动表象训练对老年人大脑结构有何影响？与其他年龄段人群相比，运动表象训练期间脑区功能连接模式是否存在特殊性？运动表象训练对老年人的脑功能影响与其行为有何关联？如何基于神经影像学证据评估老年人运动表象训练的效果？仍有待于深入探索。

4 结论

运动表象训练对减缓老年人执行功能衰退、改善运动功能具有显著的作用。运动表象训练不仅可以延长平衡站立时间、改善姿势控制、预防跌倒和增强肌肉力量；也可以提升解决冲突问题能力，促进工作记忆、增强认知灵活性。因此，运动表象训练可作为老年人认知和运动功能康复的辅助治疗手段。运动表象训练的效果还受制于干预方案和老年人自身特征，进一步的研究需要调整干预时间、干预频率、运动与表象的比例和顺序以及训练地点，设计适合不同年龄、性别和身体状况老年人的运动表象训练方案，同时扩大社区康复训练范围，构建与完善老年人的康复训练体系。

利益冲突声明：所有作者声明不存在利益冲突。