行為觀察療法用于帕金森病康復(fù)治療的研究進(jìn)展

吳雪嬌 周哲 沈夏鋒 榮積峰 吳毅

摘 要 行為觀察療法可改善帕金森病患者的步態(tài)、平衡等運(yùn)動功能障礙。本文概要介紹行為觀察療法用于帕金森病康復(fù)治療的研究進(jìn)展及其作用機(jī)制，同時指出該療法的局限性。

關(guān)鍵詞 帕金森病 行為觀察療法 康復(fù)治療

中圖分類號：R742.5； R493 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1006-1533（2019）19-0003-05

Research progress in the action observation therapy for rehabilitation of Parkinsons disease*

WU Xuejiao1， ZHOU Zhe2， SHEN Xiafeng2， RONG Jifeng1， WU Yi3**（1. Center of Rehabilitation Therapy， Shanghai First Rehabilitation Hospital， Shanghai 200090， China； 2. Department of Rehabilitation， Shanghai First Rehabilitation Hospital， Shanghai 200090， China； 3. Department of Rehabilitation， Huashan Hospital， Fudan University， Shanghai 200040， China）

ABSTRACT The action observation therapy （AOT） can improve the dysfunction of Parkinsons disease such as gait， balance and other motor functions. In this article， the research progress and mechanism of AOT for rehabilitation of Parkinsons disease are outlined and its limitations are also introduced.

KEy WORDS Parkinsons disease； action observation therapy； rehabilitation

帕金森病（Parkinsons disease）是一種多系統(tǒng)神經(jīng)退行性疾病，會損害患者的姿勢控制及運(yùn)動能力，提高患者的跌倒風(fēng)險，對患者的日常生活和社會活動均有負(fù)面影響[1]。帕金森病在臨床上主要表現(xiàn)為運(yùn)動遲緩、靜止性震顫、肌肉強(qiáng)直、平衡功能障礙、姿勢異常等。隨著疾病進(jìn)展，患者還可能出現(xiàn)認(rèn)知功能障礙、焦慮癥、抑郁癥、人格改變等精神心理癥狀[2]。流行病學(xué)調(diào)查顯示，我國65歲以上人群的帕金森病患病率約為1.7%，每年新發(fā)病患者數(shù)超過10萬例，給患者及其家庭、社會帶來了沉重的負(fù)擔(dān)[3-5]。隨著人口老齡化加劇，我國的帕金森病患病率有逐年增高的趨勢。

國外的研究表明，行為觀察療法（action observation therapy， AOT）對帕金森病患者的步態(tài)、平衡等運(yùn)動功能障礙有一定的改善作用，但國內(nèi)的相關(guān)研究卻似不多。本文概要介紹AOT用于帕金森病康復(fù)治療的研究進(jìn)展。

1 AOT的研究史

通過觀察進(jìn)行學(xué)習(xí)的想法源于社會學(xué)習(xí)理論[6]。1996年，Rizzolatti等[7]發(fā)現(xiàn)，猴腦中存在鏡像神經(jīng)元系統(tǒng)，該神經(jīng)元不僅在執(zhí)行一些特定的動作任務(wù)時發(fā)生放電現(xiàn)象，且在觀察其他個體、包括人執(zhí)行同一動作任務(wù)時也會興奮。1999年，Iacoboni等[8]通過神經(jīng)生理學(xué)、神經(jīng)心理學(xué)和神經(jīng)影像學(xué)等研究，確認(rèn)人腦中也存在鏡像神經(jīng)元系統(tǒng)。隨后的研究進(jìn)一步證實了人腦中鏡像神經(jīng)元系統(tǒng)的存在，即人腦中存在特定的皮質(zhì)神經(jīng)元群體，這些神經(jīng)元在個體自身運(yùn)動和觀察他人進(jìn)行同一運(yùn)動時都會變得興奮[9-10]。

Rizzolatti等[11]認(rèn)為，在觀察他人運(yùn)動時，個體的運(yùn)動系統(tǒng)會產(chǎn)生對外在相關(guān)動作的“共振”現(xiàn)象，換言之，觀察到的行為會在個體精神和心理上產(chǎn)生重現(xiàn)。利用這種運(yùn)動“共振”現(xiàn)象，可在觀察他人動作的基礎(chǔ)上，通過促進(jìn)個體運(yùn)動系統(tǒng)的執(zhí)行，提高個體對動作的學(xué)習(xí)和理解能力[12]。進(jìn)一步的研究表明，通過觀察確可促進(jìn)個體對動作的學(xué)習(xí)和運(yùn)動能力的獲得[13-14]。

AOT是一種基于激活鏡像神經(jīng)元系統(tǒng)的神經(jīng)康復(fù)治療技術(shù)，是一種通過觀察他人行為并重復(fù)所觀察到的動作的康復(fù)治療方法，被治療者通常需仔細(xì)觀察相關(guān)的動作視頻或?qū)嶋H的個體運(yùn)動。AOT對健康受試者的作用很早就進(jìn)行過研究，但直到最近其才成為康復(fù)治療研究領(lǐng)域的熱點之一。作為一種神經(jīng)康復(fù)治療技術(shù)，AOT可給予大腦相關(guān)刺激，從而引起大腦發(fā)生一定程度的結(jié)構(gòu)性和功能性變化[15]。研究表明，AOT對帕金森病[16-18]、腦卒中后[19]、言語障礙[20]、骨科術(shù)后[21]、關(guān)節(jié)置換術(shù)后[22]等患者的康復(fù)治療具有積極的作用。

2 帕金森病患者步態(tài)、平衡功能障礙的特征

存在步態(tài)、平衡功能、姿勢控制等障礙是帕金森病患者運(yùn)動功能異常的特征性表現(xiàn)，這些功能障礙會極大地影響患者的日?；顒幽芰?。平衡功能是維持人體姿勢、保證正常步態(tài)的功能基礎(chǔ)。帕金森病患者存在前庭功能紊亂，導(dǎo)致平衡功能降低[23]。帕金森病患者的軀干、四肢屈肌張力增高，表現(xiàn)出姿勢異常，而姿勢控制能力下降也會使患者姿勢不穩(wěn)，無法維持正常姿勢。運(yùn)動遲緩導(dǎo)致帕金森病患者身體重心轉(zhuǎn)移變得困難，步行時亦易發(fā)生跌倒。帕金森病患者的步幅縮短，表現(xiàn)出凍結(jié)步態(tài)（freezing of gait）、慌張步態(tài)等異常步態(tài)，加之四肢協(xié)調(diào)功能差等，使得其平衡功能障礙問題愈加凸顯。

帕金森病患者的核心肌力相對較差。核心穩(wěn)定性訓(xùn)練有助于提高個體在非穩(wěn)定狀態(tài)下的控制能力，增強(qiáng)其協(xié)調(diào)、平衡功能，擴(kuò)大軀干活動范圍，矯正肌力不均衡狀態(tài)，改善異常姿勢，減少異常運(yùn)動模式[24]。在帕金森病早期，患者的近端肌群較遠(yuǎn)端肌群更易受累且受累程度更為嚴(yán)重，故此時對帕金森病患者進(jìn)行核心肌群訓(xùn)練非常重要[25]。

有效的平衡功能訓(xùn)練可減少帕金森病患者的跌倒風(fēng)險，但其并非對所有患者均適用。有效的平衡功能訓(xùn)練一般涉及學(xué)習(xí)或再學(xué)習(xí)的動態(tài)多感官任務(wù)，這些任務(wù)會激發(fā)患者運(yùn)動策略的改善和中樞適應(yīng)性的發(fā)展，在防止患者跌倒、減少患者在不同環(huán)境中的姿勢控制障礙和步態(tài)不穩(wěn)性等方面產(chǎn)生積極的影響[26-27]。但常規(guī)的平衡功能或步態(tài)訓(xùn)練主要致力于減少患者的不良運(yùn)動，目的是使患者保持肌肉張力，并改變患者當(dāng)前的異常步態(tài)模式。這些康復(fù)治療方法可使患者保持運(yùn)動潛能并利用其剩余的運(yùn)動功能，然而治療并不總能完全成功，并非適用于所有患者[22， 28]。

3 AOT用于帕金森病康復(fù)治療的研究進(jìn)展

基于鏡像神經(jīng)元系統(tǒng)學(xué)說，對行為動作進(jìn)行觀察、從而進(jìn)行運(yùn)動學(xué)習(xí)的AOT近年來已被逐漸用于帕金森病患者平衡功能障礙、步態(tài)異常等運(yùn)動功能障礙的康復(fù)治療[15]，且療效得到了越來越多研究的證實。

AOT可改善帕金森病患者的步態(tài)表現(xiàn)，提高其平衡功能[29]。Di Iorio等[30]進(jìn)行的一項前瞻性研究顯示，AOT對帕金森病患者《帕金森病統(tǒng)一評定量表》（Unified Parkinsons Disease Rating Scale， UPDRS）中運(yùn)動功能評分的改善作用非常顯著，可改善患者的凍結(jié)步態(tài)并改善患者的心理健康狀況，表明AOT對帕金森病患者是一種安全、可行且有助于維持認(rèn)知功能水平的康復(fù)治療方法。Agosta等[31]的研究觀察了AOT對帕金森病患者的癥狀、凍結(jié)步態(tài)和運(yùn)動功能的影響，患者被隨機(jī)分為兩組，試驗組患者除接受康復(fù)訓(xùn)練外還觀察了4周正常步態(tài)視頻，對照組患者則接受同樣的康復(fù)訓(xùn)練并觀察景觀視頻。結(jié)果顯示，與對照組相比，康復(fù)訓(xùn)練4周后，試驗組患者的運(yùn)動和平衡功能評分顯著提高；康復(fù)訓(xùn)練8周后，試驗組患者的運(yùn)動功能、步行速度、平衡功能和生活質(zhì)量評分均顯著提高，凍結(jié)步態(tài)的發(fā)作次數(shù)顯著減少。Galna等[32]利用計算機(jī)游戲訓(xùn)練帕金森病患者的感官反饋和動作觀察能力，結(jié)果顯示安全、有效，但是否適合患者居家訓(xùn)練，還需進(jìn)一步的研究。Pelosin等[29]的研究顯示，AOT可改善帕金森病患者的凍結(jié)步態(tài)，并促進(jìn)其自發(fā)運(yùn)動表現(xiàn)。該研究方法與Agosta等[31]進(jìn)行的研究類似，試驗組患者在接受常規(guī)康復(fù)訓(xùn)練的基礎(chǔ)上再觀察特定的運(yùn)動策略視頻，對照組患者則接受常規(guī)康復(fù)訓(xùn)練并觀察景觀視頻?？祻?fù)訓(xùn)練4周后，通過凍結(jié)步態(tài)問卷調(diào)查發(fā)現(xiàn)，試驗組患者的凍結(jié)步態(tài)發(fā)作次數(shù)顯著減少。

不過，也有研究表明，AOT雖可改善帕金森病患者的功能獨立性，但對步態(tài)沒有顯著影響。Buccino等[33]以正在接受抗帕金森病藥物治療和常規(guī)平衡功能訓(xùn)練的帕金森病患者為對象，觀察了AOT用于輔助康復(fù)治療的有效性。研究中試驗組患者觀察日常行為的視頻，包括平衡相關(guān)的動作和步態(tài)，而對照組患者觀察沒有特定動作行為的電影。結(jié)果顯示，試驗組患者的UPDRS和功能獨立性評分均優(yōu)于對照組患者，但兩組患者的步態(tài)表現(xiàn)沒有顯著差異。Jaywant等[34]評價了基于家庭的步態(tài)行為觀察訓(xùn)練對帕金森病患者步態(tài)改善的作用。研究中試驗組患者觀察正常步態(tài)的視頻，并接受常規(guī)平衡功能訓(xùn)練；對照組患者僅接受常規(guī)平衡功能訓(xùn)練。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，兩組患者的步態(tài)表現(xiàn)沒有顯著差異，但試驗組患者《帕金森病問卷》（Parkinsons Disease Questionnaire）中的自我感知移動性評分顯著提高。Santamato等[35]進(jìn)行的研究要求帕金森病患者每天觀察平衡功能相關(guān)的運(yùn)動任務(wù)視頻，然后模仿視頻中的運(yùn)動任務(wù)進(jìn)行訓(xùn)練，結(jié)果發(fā)現(xiàn)患者的步態(tài)表現(xiàn)沒有變化（該研究沒有設(shè)立對照組）?；咨窠?jīng)節(jié)與鏡像神經(jīng)元系統(tǒng)所在的大腦區(qū)域密切相關(guān)，包括涉及運(yùn)動計劃和運(yùn)動學(xué)習(xí)的大腦區(qū)域。因此，足量多巴胺的存在可能是AOT有效的先決條件，這可解釋為何上述研究中患者的步態(tài)表現(xiàn)沒有發(fā)生變化。另外，AOT用于帕金森病康復(fù)治療研究結(jié)果缺乏一致性也可能與研究設(shè)計、條件和患者的疾病嚴(yán)重程度不盡相同有關(guān)。

Pelosin等[36]的研究發(fā)現(xiàn)，AOT可提高帕金森病患者的手指運(yùn)動速度，且干預(yù)效果隨訓(xùn)練時間延長而愈加明顯，但這種效果僅在患者口服左旋多巴后40 min內(nèi)出現(xiàn)，提示高多巴胺能狀態(tài)有助于提高AOT療效。Castiello等[37]進(jìn)行的研究使用視覺運(yùn)動啟動范式，讓帕金森病患者和健康受試者觀察健康志愿者和帕金森病志愿者典型的抓握動作模型并執(zhí)行觀察到的動作。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，對健康受試者，觀察健康志愿者和帕金森病志愿者的模型均顯示有運(yùn)動促進(jìn)作用；而對帕金森病患者，只有觀察帕金森病患者的模型才顯示有運(yùn)動促進(jìn)作用。

總體而言，相關(guān)研究表明，AOT可誘導(dǎo)帕金森病患者自發(fā)運(yùn)動改善，特別是在康復(fù)訓(xùn)練過程中，當(dāng)患者以一定量的時間模仿觀察到的動作時，其自發(fā)運(yùn)動改善的效果更為明顯。

4 AOT用于帕金森病康復(fù)治療有效的作用機(jī)制

行為觀察相關(guān)的神經(jīng)元的運(yùn)動功能分配及其特點使得行為觀察成為發(fā)展運(yùn)動策略和建立永久運(yùn)動記憶的有效方法[38]。行為觀察過程中涉及廣泛的皮質(zhì)-皮質(zhì)下網(wǎng)絡(luò)。在進(jìn)行行為觀察時，與動作執(zhí)行有關(guān)的大腦區(qū)域會趨活躍，這些區(qū)域包括頂葉和皮質(zhì)運(yùn)動神經(jīng)前部、額下回、顳葉、枕葉[39]、緣上回[9， 40]、基底神經(jīng)節(jié)[41-42]和小腦[43]等。

目前認(rèn)為，AOT用于帕金森病康復(fù)治療有效可能與如下作用機(jī)制有關(guān)：①聽覺和觸覺反饋增強(qiáng)了對觀察到的行為動作的學(xué)習(xí)和獲得；②與鏡像神經(jīng)元系統(tǒng)對皮質(zhì)脊髓束神經(jīng)通路的激活有直接關(guān)聯(lián)；③鏡像神經(jīng)元系統(tǒng)可從存儲的記憶中激活先前學(xué)習(xí)過的運(yùn)動技能；④對觀察到的行為動作進(jìn)行想象有助于對行為動作的學(xué)習(xí)[15]。在這些可能的作用機(jī)制中，鏡像神經(jīng)元系統(tǒng)均可參與發(fā)展新的行為動作或重建先前學(xué)習(xí)過的運(yùn)動技能。

AOT可導(dǎo)致大腦中的神經(jīng)組織活動發(fā)生相應(yīng)的變化，這可能與運(yùn)動想象、運(yùn)動學(xué)習(xí)有關(guān)。行為觀察與運(yùn)動想象的作用機(jī)制具有一定的相關(guān)性。運(yùn)動想象被定義為有關(guān)運(yùn)動的一種心理模擬過程，即想象執(zhí)行動作，但不進(jìn)行實際運(yùn)動。研究表明，進(jìn)行基于運(yùn)動想象的心理訓(xùn)練可導(dǎo)致大腦發(fā)生可塑性變化，運(yùn)動想象對運(yùn)動執(zhí)行和帕金森病患者的康復(fù)治療起著重要作用[44]。

[36] Pelosin E， Bove M， Ruggeri P， et al. Reduction of bradykinesia of finger movements by a single session of action observation in Parkinson disease [J]. Neurorehabil Neural Repair， 2013， 27（6）： 552-560.

[37] Castiello U， Ansuini C， Bulgheroni M， et al. Visuomotor priming effects in Parkinsons disease patients depend on the match between the observed and the executed action [J]. Neuropsychologia， 2009， 47（3）： 835-842.

[38] Stefan K， Classen J， Celnik P， et al. Concurrent action observation modulates practice-induced motor memory formation [J]. Eur J Neurosci， 2008， 27（3）： 730-738.

[39] Caspers S， Zilles K， Laird AR， et al. ALE meta-analysis of action observation and imitation in the human brain [J]. Neuroimage， 2010， 50（3）： 1148-1167.

[40] Rizzolatti G， Sinigaglia C. The mirror mechanism： a basic principle of brain function [J]. Nat Rev Neurosci， 2016， 17（12）： 757-765.

[41] Alegre M， Guridi J， Artieda J. The mirror system， theory of mind and Parkinsons disease [J]. J Neurol Sci， 2011， 310（1/2）： 194-196.

[42] Marceglia S， Fiorio M， Foffani G， et al. Modulation of beta oscillations in the subthalamic area during action observation in Parkinsons disease [J]. Neuroscience， 2009， 161（4）： 1027-1036.

[43] Caligiore D， Pezzulo G， Miall RC， et al. The contribution of brain sub-cortical loops in the expression and acquisition of action understanding abilities [J]. Neurosci Biobehav Rev， 2013， 37（10 Pt 2）： 2504-2515.

[44] Abbruzzese G， Marchese R， Avanzino L， et al. Rehabilitation for Parkinsons disease： current outlook and future challenges[J]. Parkinsonism Relat Disord， 2016， 22（Suppl 1）： S60-S64.

[45] Vogt S， Di Rienzo F， Collet C， et al. Multiple roles of motor imagery during action observation [J/OL]. Front Hum Neurosci， 2013， 7： 807 [2019-07-23]. doi： 10.3389/fnhum.2013.00807.

[46] Gonzalez-Rosa JJ， Natali F， Tettamanti A， et al. Action observation and motor imagery in performance of complex movements： evidence from EEG and kinematics analysis [J]. Behav Brain Res， 2015， 281： 290-300.

[47] Conson M， Sarà M， Pistoia F， et al. Action observation improves motor imagery： specific interactions between simulative processes [J]. Exp Brain Res， 2009， 199（1）： 71-81.

[48] Taube W， Lorch M， Zeiter S， et al. Non-physical practice improves task performance in an unstable， perturbed environment： motor imagery and observational balance training [J/OL]. Front Hum Neurosci， 2014， 8： 972 [2018-12-03]. doi： 10.3389/fnhum.2014.00972.

[49] Helm F， Marinovic W， Krüger B， et al. Corticospinal excitability during imagined and observed dynamic force production tasks： effortfulness matters [J]. Neuroscience， 2015， 290： 398-405.

[50] Abbruzzese G， Trompetto C， Mori L， et al. Proprioceptive rehabilitation of upper limb dysfunction in movement disorders： a clinical perspective [J/OL]. Front Hum Neurosci， 2014， 8： 961 [2018-12-03]. doi： 10.3389/fnhum.2014.00961.

[51] Acarer A， Karapolat H， Celebisoy N， et al. Is customized vestibular rehabilitation effective in patients with Parkinsons？[J]. Neurorehabilitation， 2015， 37（2）： 255-262.

[52] Prodoehl J， Rafferty MR， David FJ， et al. Two-year exercise program improves physical function in Parkinsons disease： the PRET-PD randomized clinical trial [J]. Neurorehabil Neural Repair， 2015， 29（2）： 112-122.

*基金項目：①上海市衛(wèi)生和計劃生育委員會科研課題（201840237）；②上海市殘疾人康復(fù)協(xié)會科研項目（K2018012）

**通信作者：吳毅，教授、主任醫(yī)師。研究方向：嚴(yán)重顱腦損傷的臨床與基礎(chǔ)研究、頸肩腰腿痛的康復(fù)治療。E-mail： wuyi4000@163.com