音乐干预在脑损伤康复中的应用

汪金宇,程为平,齐辉,程光宇,马莉

数据显示,尽管与脑损伤相关的死亡率在逐年下降,但总体发病率及致残率仍居高不下[1]。脑损伤后患者会遗留广泛的运动、言语、认知等功能障碍,严重影响患者生活质量,也驱动国内外学者不断探索更安全、普适、更具吸引力的康复方法。以音乐为基础的神经康复方法作为一种较新的补充替代疗法,已证明对卒中患者的言语、运动、情绪、认知等改善具有潜在益处[2],近些年来正逐步应用于临床和家庭康复。音乐干预可被定义为多种形式的、有音乐元素参与的治疗方法[3];不仅仅是被动的“听音乐”,在治疗师的指导下进行唱歌、演奏乐器等更积极主动、丰富多彩的训练形式也包含其中。音乐干预对患者运动、言语、认知等方面康复的疗效是综合的,但每种方法针对不同功能障碍各有优势特点,临床应用中应针对患者功能障碍特点具体选择应用,本文对国内外较新的音乐干预方法进行分类列举并简要概述,对临床实施过程中可能影响疗效的因素进行探讨,以期帮助治疗师更好地为患者制定个性化康复方案、为提高诊疗效率提供参考。

1 治疗上肢运动功能障碍

音乐支持疗法(Music-supported therapy, MT)是针对上肢运动功能障碍的一种较早的、相对传统的方法。最常用的乐器是钢琴和鼓的演奏,前者主要用来提高精细运动功能,后者用来提高粗大运动[4],研究认为可通过提高听觉-运动整合、刺激内在情绪、重复运动等路径促进皮质重组[5]。受此启发,近年来开发了其他基于音乐的运动干预措施,以满足不同运动功能障碍患者、不同康复环境的需要。

运动发声治疗(movement sonification therapy, MST),以在患者运动训练时提供实时听觉反馈为突出特点,音色、音调、旋律等可变的音乐参数可为本体感觉受损的患者提供实时运动信息反馈[6]。在治疗过程中,患者每个动作都会触发一个清晰、具体的声音,可反映训练过程中实时的肢体位置、方向、速度等肢体运动参数,患者可通过听觉反馈及时调整动作,以帮助他们达到动作要求并完成训练目标。反复的训练使患者在运动过程中逐步熟悉肢体动作与音乐的关系,随着运动控制能力的提高,他们甚至可以通过移动手臂来演奏出优美的旋律。如在Scholz等[7]的研究中,治疗组患者在一个包含传感器的三维框架中进行手臂运动,向上运动导致音阶上升,左右运动可调整音色的变化,经过10d的训练,与不产生声音的对照组相比,治疗组患者运动流畅性显著改善。

节律性听觉刺激(rhythmic auditory stimulation, RAS),以往认为在改善步态方面疗效显著,近年来也逐步用于上肢康复[8]。在正式训练之前,患者需要在没有节奏刺激下进行运动,软件记录并计算出一个平均节奏,以此作为训练目标的基线,也是训练的起点,当患者能完成此目标,节奏会加快一级以作为下一个训练目标,在不断的提高目标-达到目标的训练中患者的运动功能由此逐步提高。

基于音乐的数字化电子设备被大量开发出来,因具备便携、操作简易等特点尤适用于家庭康复。患者可通过触摸电子屏幕来激发音乐,相较于传统钢琴等实体物理按键,患者仅需较少的努力即可触发标准的音乐,这对于严重运动功能障碍的患者来说,无疑能极大提高康复信心。另外,这些电子设备可实时记录捕捉患者运动数据并储存在设备中,为治疗师评估患者提供最准确直接的数据,对治疗计划的及时调整提供数据支持[9]。手功能康复是上肢功能实现的关键,将带有运动传感器的手套与电脑音乐游戏结合的训练设备显示出一定潜力;患者依据电脑屏幕出现的音符提示做出手部特定动作,当动作准确时,他们会获得及时的音乐反馈奖励[10],以激励他们完成更加复杂精细的手部运动。软件的可编程性,使得数字治疗具有多模式可选、多参数可调的特点,以适应不同患者、不同康复场景的训练需求。

音乐上肢联合治疗(music upper limb therapy-integrated, MULTI),提供了一种同时解决患者身体、心理、社会问题的方法[11]。该活动一般由治疗师组织领导,根据每位患者兴趣及上肢运动障碍特点为他们选择最适合握持和演奏的乐器,在经过一段时间的训练后,大家以合奏的形式演奏一首乐章。一方面音乐的演奏过程需要多种肢体运动的参与,在反复训练后可提高上肢运动的协调准确性,另一方面这种集体训练的方法可提高患者的参与度及幸福感,他们认为自己为集体做出了贡献,这种成就感及归属感对于人际交流及回归社会具有重要意义。

2 治疗下肢运动功能障碍

下肢的运动功能障碍主要涉及行走及平衡,节奏相关的音乐干预是目前主流的训练方法。研究发现,在旋律、音调、节奏等所有音乐成分中,大脑对节奏的输入最为敏感[12],其更容易激发听觉-运动耦合机制,从而促进肌肉单位的募集和激活,由此产生的运动也可在一定程度上反映节奏信息。多项研究已证实其在改善步行能力[13-15],步态参数,平衡方面的短期和长期疗效。传统RAS由节拍器产生,目前也逐步朝自动化和数字化发展。如佩戴在脚踝上的传感器可实时监测患者步行数据并自动调整音乐节奏,如果患者在两分钟内与当前节奏匹配,节奏将增加5%以诱发更高的运动水平;相反如果步速未能与节奏匹配,设备将自动增加节拍音量,起到提醒激励患者的作用,或自动降低节拍速度来降低难度。调查显示[16],这种实时调整策略很容易被患者接受,即使在家庭康复中应用也能提高患者满意度及依从性。另外,中风后本体感觉的减少是步态不稳和增加跌倒风险的重要原因,早期研究发现有节奏的感觉刺激对帕金森患者的步态有积极影响[17];目前发现对卒中患者也有可能有类似的疗效,在治疗过程中,感觉刺激通常由戴在手腕上的装置触发,有节奏的震动可诱导患者进行运动提示及感觉反馈,且感觉障碍严重的患者往往可能更受益[18]。

3 治疗言语障碍

与唱歌和说话有关的神经网络有重叠之处,但也有部分分离,因而可能出现一个有趣现象,即失语的患者很可能能够哼唱部分旋律[19],另外脑损伤使语言网络受损但部分患者的音乐感知能力尚存[20],鉴于此有可能使用旋律音调疗法(melodic intonation therapy,MIT)引导患者从哼唱到说话。MIT的最初目标是患者在治疗师的指导下发出简单的旋律性音调,随着练习的增加逐步分离出具体词句,也可随着患者言语能力的提高逐步增加音乐包含的词句的难度[21]。在选择或设计音乐时,将目标语言所包含的词句元素包含在歌曲中是必要的,或者尽可能选择患者熟悉的音乐以唤起患者长期记忆来刺激言语的产生[22],研究发现这种熟悉的旋律可引导患者填词,增强言语表达的准确性[23];音乐带来的愉悦感、唱歌带来的成就感以及与治疗师合作过程中获得的参与感幸福感是传统言语治疗所不具备的,多种感官刺激带来的整合效应在命名、自发语言、重复模仿等方面较单纯言语治疗更有益[24]。另外,治疗师可给患者布置“家庭作业”,在移动平板等电子设备的支持下,患者可在观看音乐视频后模仿、重复,实现从院内康复到家庭康复的延续。在社区开展的合唱治疗(choral singing therapy, CST)对失语患者的长期言语训练有益[25],在合唱活动中,患者可聆听或模仿其他成员的语音语调,在参与中收获友谊,帮助他们获得更高层次的社会参与,以更大的信心和热情去参与到社会活动中,这种高效群体受益的社区化活动值得借鉴推广。

4 治疗单侧视觉空间忽略

研究发现[26],听音乐可激活右侧视觉区域,而音乐独特的音阶特性可在一定程度上引导患者向一个方向探索。音乐忽视训练(musical neglect training,MNT)是近些年被开发出来用于患者单侧空间忽略的治疗;如对于左侧空间忽视障碍的患者,一排琴键按音阶逐渐升高的次序从患者正前方向左侧排列布置,治疗师引导患者使用敲击棒从中间依次向左侧敲击琴键,逐渐变化的音阶次序给患者提供听觉、视觉的反馈与引导,驱动其向忽视侧探索,进而帮助解决患者视空间忽略问题[27-29]。

5 改善情绪与认知

丰富的音乐环境会刺激大脑中情绪和认知相关区域,与对运动、言语的影响相比,对情绪的改善往往是主观的、较难量化的,且治疗特异性较弱,通常认为只要患者享受并主动参与音乐干预的过程,对情绪和认知的影响即是积极的。当患者沉浸于音乐的干预中,可能通过调节多巴胺中脑边缘系统促进情绪的改善,通过降低皮质醇水平缓解卒中后焦虑[30]。情绪的改善往往被认为是认知的先导,当患者喜欢音乐干预方法时,他们会更专心致志的去听去感受,而不是被动的接受音乐的输入,这种充分的参与促进了注意力、学习和记忆的改善[31];部分研究认为在跟随治疗师学习模仿音乐过程中,镜像神经元可被激活进而促进患者的学习和记忆[32];然而,情绪与认知也并非直接相关,情绪的改善不完全等同于认知的恢复,但综合来看一个良好的情绪状态所带来的积极性、自信心等对整个康复进程来说有着重要意义[33]。

6 讨论

目前,关于音乐干预的高质量随机对照试验证据有限,荟萃分析难以对其有效性得出一致的结论,大多数研究肯定了其安全有效性,但仍有部分研究未能证明其疗效,如Grau-Sánchez's等[4]的研究显示音乐治疗对运动的改善并不显著,但患者在音乐中获得的快乐幸福感与运动恢复或许存在相关性;Gonzalez-Hoelling's等[15]研究发现节律性听觉刺激可显著改善患者的行走能力,但对步态和平衡的改善不及传统物理治疗。这些结果可能由于研究方法的多样性、临床干预过程中缺乏统一标准和规范等多种原因导致,现对可能影响音乐干预疗效的因素进行阐述和讨论。

6.1 患者对音乐干预的信任和接受度 音乐在日常生活中往往以娱乐形式存在,当其以治疗形式出现时,患者往往存怀疑态度;当患者信任此方法并积极配合参与训练时,他们会表现出更强的主动性,更大的康复信心,以激活更广泛的大脑皮质[27]。音乐干预涉及较多的学习和模仿内容,当他们积极参与时会保持较高的专注力去听、去感受音乐,而不是被动的心不在焉的接受[34]。因此在治疗前,了解和评估患者对音乐干预的信任和接受度是必要的,与患者充分的沟通并解释音乐干预的重要作用使其信任该疗法,并鼓励患者积极参与其中是音乐干预发挥作用的基础和前提[35]。

6.2 患者功能障碍与音乐干预方案是否匹配 卒中后患者在运动、言语、感觉、认知等方面有不同程度的损伤,准确评估每位患者功能障碍并依此为患者制定个性化诊疗方案尤为重要。如对运动功能障碍患者残存运动能力的评估,有助于为患者挑选更适合他的器乐握持方法,甚至根据其身体结构特点对器乐设备进行改进。研究发现[36],运动功能障碍较轻的患者可能对简单的音乐干预方法表示厌烦,且功能改善甚微;相反运动功能障碍严重的患者对有挑战性的器乐演奏等训练内容表示力不从心,甚至如果多次未能达到训练目标或不能得到及时的反馈,患者往往会感到自备和气馁,逐步丧失治疗的信心;音乐干预作为一种具有挑战性的、目标导向性训练方法,良好的治疗效果建立在患者一步步完成逐渐升高难度的训练内容之上,歌词、旋律、音调等音乐元素的灵活可变性为患者提供了较大的选择改变空间,也为治疗师给患者设计与之匹配的治疗方案及适宜的康复目标提供了可能。

6.3 病灶位置未明与音乐干预作用机制不清 音乐干预的机制尚不完全清楚,但现有证据表明不同的音乐元素可激活特定的大脑区域。研究发现[37],基底节对节奏的感知是敏感的,其神经活动与节奏的处理和节拍的感知密切相关,因而节奏相关的音乐干预或许可被认为是针对基底节病变的特异性治疗方法。右脑更擅长处理旋律和音调信息,当鼓励患者唱歌时,右脑可在语言输出中发挥补偿作用,因此旋律音调疗法更适于被诊断为左半球病变的失语患者[24]。对于前额叶病变的患者,观看音乐治疗师的表演或同时给予视觉反馈可能更有益处,因前额叶可能负责音乐相关的视听觉的整合[32]。另外,听音乐可激活右顶叶视觉相关区域,因此音乐干预对被诊断为右脑损伤的左侧视空间障碍患者或许有益[27]。由上述推测,在临床研究中,同一个音乐干预方法在不同患者身上表现出的疗效差异或许并非治疗方法本身,而是不同患者未知的病变部位及音乐影响大脑的机制复杂性造成,在神经影像学的帮助下确定患者的病变位置或许能为音乐干预方案的选择提供思路。

6.4 音乐干预方案是否随临床分期调整 相较于急性期的患者,MIT对慢性期患者功能的改善有限,因此MIT疗法往往推荐给急性或亚急性的患者[38]。在急性期和亚急性期患者往往会接受多种临床治疗方案,如何将音乐干预方法与之结合形成更大的整合效应需要临床医师和音乐治疗师的密切沟通并进行多种方法的统筹安排。而随着治疗的延续,音乐干预或许对患者的吸引力降低,可能造成患者依从性下降[10],因此也需要对多种音乐干预形式进行调整,以始终保持对患者的吸引、让患者保持治疗的热情。

6.5 音乐干预形式是否适合患者的心理性格特征 脑损伤后患者焦虑和抑郁风险增加,为调整他们的心理和情绪状态,治疗师必须了解患者的性格特征。如性格开朗的人往往从音乐团体训练中获益更多,除收获友谊和参与外,他们甚至会在团体训练中起到引领的作用,带领大家一起提高进步,是团队的灵魂;而性格内向的患者或许在团体治疗中感到不适,并伴有竞争感和压力,有些患者始终无法跟上其他小组成员的步伐,因而难以从团体治疗中受益,他们可能更适合与治疗师进行一对一的互动,这其中还有部分患者在团体训练中能逐渐适应,学会模仿和合作,团体训练的优势也得以逐步发挥。

6.6 所选音乐是否符合患者音乐喜好 患者的音乐偏好通常与年龄、爱好、文化教育程度等有关,如老年人喜欢听他们年轻时代的经典老歌,帮助唤醒他们的记忆[39];也有报道称熟悉的音乐更能调动患者积极的情绪,从而更有有利于他们认知的恢复[40]。虽然患者有权利选择自己更喜欢的音乐,但治疗师也应从训练内容、康复目标等专业角度去指导患者选择最适合其康复的音乐。

6.7 是否达到有效“刺激量” 与传统药物干预治疗剂量容易量化相比,音乐干预的剂量是抽象的,从治疗时间上来看,对大鼠进行12h的音乐干预要比1h的干预明显提高运动功能,3周的音乐干预要比2周的音乐干预诱发更长的细胞突触和更清晰的细胞连接[41]。另外,刺激量是患者所能接受的有效刺激量,并非单指患者要达到一定的训练时长,更注重患者参与音乐干预过程的训练质量,包括其能否专注于训练内容,能否享受所选择的音乐形式,能否清楚地感知音乐等等。

6.8 是否得到家庭和社区的支持配合 康复期的患者约有70%时间进行非临床治疗性活动,在社区或家中进行音乐干预是可能的[30]。家庭康复是临床治疗的延续,是增加和维持有效刺激量的方法[42],在熟悉的日常生活环境中进行治疗更易唤醒患者的主人翁意识[43];然而音乐干预并非仅仅在家中播放音乐那么简单,通常需要简单的器乐或电子设备的辅助,同时需要家属的监督和协助,因此出院时对社区和家庭康复环境的评估及家属的宣教指导是必要的。

7 小结

音乐干预通过视、听、触觉等多感官途径刺激大脑,在安全、有趣、低成本等方面优势明显,国内起步相对较晚,目前卒中后康复中的作用主要突出表现在以下三方面:将音乐干预融入传统物理治疗会使康复过程变得生动有趣,吸引和鼓励患者积极主动参与到康复训练中来,有助于减缓疲劳及提高耐受性,因而在原有基础上增加训练强度成为可能;其次音乐所激发的正向情绪如快乐、喜悦、幸福等,有助于降低卒中后患者焦虑、抑郁的风险,另外音乐干预的过程增强了患者与治疗师及小组的互动,患者更愿意与他人交流与合作,对未来重新融入社会具有积极意义;音乐干预形式丰富多彩,灵活多变的旋律、节奏、歌词、音调等更容易满足不同患者的需求以使个性化诊疗成为可能。目前的研究主要集中在运动、言语、情绪认知方面,对脑损伤后失眠,感觉障碍等其他症状研究尚缺乏,未来仍需运用更科学严谨的研究方法和客观的评价方法进行多角度、多维度的临床和机制探索。