运动想象疗法在卒中后运动功能障碍康复的研究进展

韩晴，徐宁，庄贺，韩茜茜，鹿钦雪，端木宪雨，郭钰玮

脑卒中又名中风，指因脑血管突然阻塞或破裂而引起神经功能缺损表现的急性脑血管病，是我国中老年人致死、致残的首位病因。随着国民生活水平的提高，卒中发病率逐年攀升。数据显示，我国40～74岁人群中脑卒中首次发病患者在2002～2013年间平均每年增长8.3%[1-2]。脑卒中的高致残性严重影响患者生命质量，约75%的患者在发病后遗留运动、认知和言语等功能障碍，重度残疾者可达40%[3]。如何使卒中后功能障碍的不良影响降至最低，提高患者的生存质量成为康复医学者亟待解决的问题之一。目前，针对神经功能受损后遗症状，临床上广泛应用Bobath、Brunnstrom等以神经发育技术为核心的康复疗法以及针对心、肺、吞咽等功能障碍的对症训练。运动想象(motor imagery，MI)是建立在大脑功能重塑理论上的新兴康复疗法，基于无动作输出的特点，其操作简单、疗效突出，逐渐进入大众视野。

1 概述及发展

1.1 概述 MI是令患者仅在脑中重复想象曾经经历过的动作，并未实际执行，也不产生任何肌肉的收缩[4]。Decety等[5]将其定义为一种特殊的动态神经元状态，这种状态遵循中枢运动控制原则，不管实际运动输出是否存在，人们都会在工作记忆中对运动动作进行内部排练。国外文献对“运动想象”有不同的表述，最常用“motor imagery” ，其他如 “mental practice” 、 “mental rehearsal” 皆为“运动想象”之意，只是说法不同[6]。根据想象的方式，可将MI分为内在想象和外在想象。Mahoney等[7]认为，在外在想象中，一个人会以外部观察者的角度来看待自己，例如，患者想象正在观看自己步行训练的视频；而内在想象则是对现实生活现象的一种近似，例如，想象自己正在不同环境下行走。Hall等[8]发现，内在想象更适于闭合式运动技能的练习，如在稳定的环境中进行动作模式固定的仰泳运动，其往往会在参与想象活动的肌肉中产生更强的肌电活动；外在想象则更适于开放式运动技能的学习，如在不稳定的环境中接住对手从不同角度发射来的网球[9]。如今，内在和外在想象的定义有所延伸，二者分别又称作动觉运动想象(kinesthetic imagery，KI)和视觉运动想象(visual imagery，VI)。在当前的心理学和临床研究中，初级视觉皮层的解剖和功能都与VI有关，此外，VI还包括动作的自我形象化[10]，而KI则包括由动作引起的躯体感觉。MI存在两种集成策略，即根据与其他康复疗法结合方式的不同，将其分为嵌入型运动想象(embedded motori magery，EMI)和附加型运动想象(added motor imagery，AMI)。EMI指将MI疗法运用到整个康复训练过程中，如根据不同患者的任务需求适时增加想象成分；AMI则与其他训练任务分开，通过听录音或治疗师指令等方式在开始或结束后单独进行MI训练。研究显示，两种方式在治疗过程中各有优缺点，但都提示了想象的内容和持续时间对独立学习和进一步使用MI方法有重要影响[8]。

1.2 发展历程 上世纪50年代，Hossack[11]首次提出心理意象的概念，被认为是MI的起源。心理意象指在中枢神经系统的干预下，即使感官未受到实际刺激，也能令感受器产生一种类似受刺激的反应，该反应往往是对曾经意识经验的回顾和重塑，对行为动机有重要引导作用[12]。目前对心理因素的机制如何在肌肉协同水平上影响动作任务还没有明确认识，普遍认为心理意象并不强调对动作的简单心理复述，而是提供了一种简洁有力的表现形式，有助于学习特定的动作或协调模式[13]。MI最早作为运动任务主要是为了改善运动员的运动技能和情绪控制力，直到上世纪80年代末90年代初，人们才逐渐将MI的原理和知识应用到对功能障碍人士的康复治疗中[14]。研究发现，MI可通过主动驱动激活运动网络，以改善卒中后偏瘫患者的运动功能。与主动和被动运动疗法不同，MI不依赖于肢体的残存功能，但仍可产生主动驱动力[15]，故适用于卒中后的任何阶段，为神经损伤后功能障碍的康复提供了一种新的治疗思路。

2 理论研究与作用机制

2.1 MI理论研究 目前，关于MI的理论模式主要有心理神经肌肉理论(psychoneuromuscular theory，PM)、符号学习理论、生物信息理论等。改善运动功能最有力的解释为基于想象效果模式架构的PM理论，又称外周理论[16]。该理论认为个体在进行MI时会在中枢神经系统运行一套类似运动计划的“流程图”，若此“流程图”与实际活动过程相同，则MI会加强肌肉运动的效果[17]。尽管脑卒中患者肢体功能遗留障碍，但大部分中轻症患者仍具备MI的能力，“流程图”也可能保存完整或部分存在。目前已有相当多证据支持PM理论，个体仅依靠想象或产生实际运动，相同的肌肉和运动皮层、基底神经节和小脑区域都会被激活[18]。

2.2 MI作用机制 前人研究证实，人类和成年动物的大脑皆有可塑性，可表现在神经细胞再生、大脑皮质功能重组等方面[19]，这一发现为MI的作用奠定了生理学基础。患者可能通过MI训练激活其受损的神经网络，从而改善患肢运动[20]。由于大脑分区和功能的复杂性，众多学者利用不同手段试图发现MI作用的内在机制。首先，通过肌电图可以检测进行MI训练时肌电变化情况。Decety等[21]研究发现，MI可以对运动计划的第一阶段进行准备， MI过程引起了神经肌肉活动的出现，尽管幅度很小，却是机体实际运动的先兆，这一结果符合PM理论模式。再者，功能性磁共振成像(functional magnetic resonance imaging，fMRI)技术可以探测局部大脑皮层区域的活跃情况，为直接衡量MI能力提供了更为直接可靠的依据。Jeannerod[22]早在1995年利用fMRI技术发现MI和运动执行有共同的功能性神经激活模式，即执行和想象一项运动任务会激活类似的神经网络。Parsons等[23]发表于Nature的研究显示，在进行手的想象旋转时，皮层活跃区域主要分布于对侧的前额叶、双侧辅助运动区、运动前区以及顶叶、额叶、小脑、基底节和视觉皮层，这些区域在手的实际运动过程中同样被激活，进一步证实了想象在运动执行中的作用。Nyberg等[24]研究发现，虽然MI与实际练习时大部分脑功能激活区相似，但两者潜在的神经机制存在差异，运动练习更多地与辅助功能区和小脑相关，而想象训练与视觉区域更相关。最后，事件相关电位技术是一项新型无损伤性脑认知成像技术，与脑电图(electroencephalogram，EEG)、fMRI等研究手段相比，事件相关电位拥有极高的时间分辨率，能以无创、非侵入的方式对人类大脑活动作实时监测、记录与分析。闫静[25]利用该技术通过一种定量的MI任务来研究脑卒中对MI认知各个阶段的影响，以逆向的思维方式探求MI认知过程中各阶段大脑皮层的活跃情况，填充了对MI认知机制领域的空白。总结MI对不同大脑分区的影响，有利于更好理解其复杂的神经机制。小脑与某些负责运动控制功能的大脑皮层联系密切，如初级运动皮质(M1)和辅助运动区，王莉和Cengiz[26-27]分别用经颅磁刺激和经颅直流电刺激探究MI与小脑功能的联系，结果发现卒中引起的小脑病变可降低运动皮层兴奋性并抑制MI作用，阻止了MI传出信号到达延髓和骨骼肌效应器的过程。Rienzo[28]的一项脑磁图研究证实了这一推测。实验发现辅助运动区的部分神经元可以通过抑制MI活动阻止实际运动的产生；类似地，运动前区背侧区域在MI过程可更明显被激活，被认为是MI和运动执行的基础。顶叶皮层具有整合感觉和运动执行的功能，特别是后顶叶皮层在MI过程中格外活跃[29]。在一项完整与残损顶叶对比的MI任务试验中，顶叶受损患者的MI能力更加受限，主要影响想象的精确性[30]。对于MI能否激活M1及其激活的程度近年来仍存有异议。有研究认为，在灵长类动物中，M1直接参与了MI[14]，也有研究认为M1在运动前得到较强激活[29]，但在MI过程中激活较弱或短暂，总的来说令人费解，尚需更多的实验证据。此外，MI疗法作为新兴的西医康复治疗手段，可与中医“意念”疗法类比分析。中医“意念”指想法和念头，由“神”派生，与心、脑、脾三脏相关[31]。MI与意念皆可通过大脑思维的作用改善机体功能，不需肢体的主动运动。与MI不同的是，意念的作用机制在于宏观量子效应，主要通过促进某些神经肽的分泌影响患者心理生理变化[32]。

3 临床研究

3.1 MI在偏瘫上肢康复中的应用 Riccio等[33]临床研究显示，为期6周的MI有利于手臂功能和上肢肌力的恢复。Page等[17]一项MI与常规疗法对比的RCT研究将13例病程在4周～1年遗留有上肢功能障碍的脑卒中患者随机分为MI组(8例)和常规治疗组(5例)，2组均接受常规治疗，MI组在此基础上再行10min的想象疗法，经过6周的治疗后，MI组FMA-U和ARAT评分与常规组相比均明显提高。MI疗法还可以联合其他治疗以增强康复效果。张宇燕等[34]将60例脑卒中患者随机等分为对照组、电针组和综合组，3组采用等量常规治疗，电针组和综合组施以同等电针疗法，综合组再加20min的MI治疗，治疗8周后，所有患者改良Barthel指数和FMA-U评分较治疗前都有不同程度的提高，联合MI治疗的综合组比另2组的改善程度更加显著。

3.2 MI在偏瘫下肢康复中的应用 脑卒中下肢功能障碍主要表现在运动模式、下肢负重、步态以及平衡方面的异常。Oostra[35]将44位步行障碍的亚急性脑卒中患者随机分为MI组(21例)和肌肉放松组(23例)，前者在肌肉放松组治疗的基础上多加30min的MI训练，最终10米步行测试和FMA评估结果MI组优于肌肉放松组。曹慧芳等[36]应用MI疗法提高了脑卒中患者下肢平衡功能，降低了跌倒风险。将60例卒中患者随机分为MI治疗组(30例)与常规治疗组(30例)，6周的试验证明MI组对脑卒中患者平衡能力的改善更为明显，有助于增强患者独立行走的信心。

3.3 MI在偏瘫手康复中的应用 脑卒中患者常伴发手功能障碍。手灵巧性极高，主要负责精细动作，恢复更加困难，且手运动障碍对患者自理能力影响较大，多单独训练。张亚菲等[37]将16例偏瘫患者随机分成MI组(6例)、执行运动组(5例)和空白组(5例)，分别给予手部MI、实际操作和常规康复干预，4周后MI组和执行运动组FMA-U和简易上肢机能检查评分较训练前与空白组训练后有明显提高，且MI组优于执行运动组。章惠英等[38]将太极拳“云手”动作与MI结合，采用交叉对照设计方法将32例偏瘫患者随机均等分为A、B组，在试验进行的1～3周，A组采用“云手”MI结合常规康复，B组仅施加常规康复治疗；4～5周为洗脱期；6～8周A、B组干预措施与1～3周时相反，每阶段结束后对2组患者上肢及手功能进行评定，结果显示第一阶段末A组手功能优于B组，第三阶段末反之，证实MI疗法有助于偏瘫手功能的康复。

4 小结与展望

脑卒中作为一种常见病、多发病，是导致我国中老年人病死的首要病因，发病后遗留的功能障碍为患者和家属的生活带来极大痛苦与不便，康复的介入为这类人群带来福音。MI作为一种新兴的康复治疗技术，具有简便易行、成本低、应用安全等特点，可以有效改善卒中后各期运动功能障碍水平。临床上除单一使用MI治疗外，还常与其他治疗结合使用，如中医的针灸、导引等传统疗法和西医的高压氧疗、下肢机器人等现代疗法，以扩大康复疗效，提高患者生活质量。MI作用原理复杂，理论模式多样，主要通过想象使大脑与实际动作执行产生相似的神经生理学效应并作用于效应器，以改善患者的运动功能。MI有利于调控与重建大脑运动传导通路，临床最常应用于脑卒中患者，尤其针对认知与想象能力较好而主动运动能力低下者。除了运动功能障碍，MI的作用效果在一些具有吞咽、认知、睡眠等功能障碍的患者身上也得以体现，可见该疗法作用范围广泛，值得进一步发掘。然而，MI疗法还具有一定的局限性和不确定性：首先，对MI作用的机制虽初步了解，却仍有诸多不明晰之处，其作用的具体过程在分子层面仍缺乏合理解释，需要加大研究；其次，MI的实施需要一定条件，MI虽对卒中后肢体残存运动功能没有具体要求，但由于其实施过程主要依靠大脑的思维活动，故需要患者保存有一定的MI能力。临床常采用一系列问卷对患者进行筛选，以评估患者是否达到训练要求并排除MI混乱的患者[39]；再者，该训练方法较主观，治疗师常无法判断患者是否正在按指令进行想象活动以及想象过程是否有效[40]；最后，MI训练过程的操作指导仍不完善，缺乏科学规范的语言指令术语和最佳进行时间的标准。国外虽已有研究探讨如何实施规范化的MI疗法，但仍处于初步探索阶段。未来MI的发展需要完善基础理论和操作规范，扩大样本量研究，并可与脑机接口技术、虚拟现实、镜像疗法、中医“意念”疗法等相结合，为MI应用提供新的载体。

综上所述，作为一种康复新技术，MI可以充分发挥脑卒中患者主观能动性，改善患者运动功能障碍，提高自理能力和生活质量，尽管目前仍有不足之处，其良好的临床效果和上升发展的现状使之具有更广阔的发挥空间。