30%~66% 的腦卒中患者遺留有運動功能障礙。雖然腦卒中康復認為運動學習能有助於患者運動功能恢復,但是在腦卒中患者中並沒有針對運動學習進行系統的研究。
既往存在的假設是,運動障礙嚴重的患者在通過任務導向性的訓練之後,其完成任務的表現可能與運動障礙較輕的患者相似。但是兩者的區別在於,運動障礙較輕的患者也能通過訓練得到提高,而運動障礙較重的患者即使再繼續訓練,也可能達到瓶頸而無法獲得進一步的提高。並且,不同功能障礙的患者在選擇完成任務的速度時會有所不同,這些因素在既往的研究中都沒有被納入考量。
因此,美國 Johns Hopkins 大學的 Hardwick 等設計了相關研究,並將研究結果發表在 Neurorehabil Neural Repair 2016 年 10 月的在線期刊上。
研究者在健康對照、輕中度和中重度腦卒中後運動功能障礙的患者中對運動再學習進行了研究。受試者通過完成一系列肘關節屈肌的等長收縮來引導屏幕上的光標移向不同的目標,此訓練過程共計 4 天。之後,研究者對每一組受試者都評估了速度精度權衡功能(SAF),用來控制患者自選運動完成速度中所存在的差異。試驗過程見下圖。
試驗過程:A 患者將患側上肢置於機器人外骨骼支架上,用壓力傳感器評估屈腕肌肌肉收縮情況;B 患者所見的屏幕顯示:屈肘可將白色光標向右移動,放鬆屈肘肌則光標回到初始位置;C 整個試驗過程:訓練前評估、為期 4 天的訓練和訓練後的再次評估
研究者發現受試者最初的 SAF 與其損傷程度成比例。通過訓練,所有組的受試者都能改善他們完成任務時的表現。有趣的是,研究者觀察到通過訓練,中重度組受試者完成任務的表現與未經訓練的輕中度組相似,而輕中度組的受試者通過訓練後完成任務的表現與未經虛擬蘭的對照組相似。
從嚴格意義上來說,相似並不意味著兩組受試者的表現相當,他們在改善完成任務能力上還存在差異。尤其表現在經過訓練的受試者已經到達瓶頸,而未經訓練的受試者則不存在此問題。
本研究結果指出,雖然經過訓練後受試者完成某一特定任務的表現有所改善,但是仍然無法達到和未經訓練的受試者相似的程度。腦卒中患者如果在未經訓練的情況下即能完成某一任務,那麼通過訓練後,他完成任務的能力必然會得到進一步的提高。
這對於腦卒中患者的臨床決策存在一定價值,尤其是慢性期的受試者和希望迴歸社會和工作的受試者具有一定意義。
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