脑卒中患者股四头肌至比目鱼肌的异名反馈:新发现与启示

【字体: 时间:2025年02月27日 来源:Journal of NeuroEngineering and Rehabilitation 5.2

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  为探究脑卒中后股四头肌至比目鱼肌异名反射的变化及影响,美国布法罗大学研究人员开展研究,发现该反射在患侧、非患侧和对照肢体间无差异,患侧异名兴奋与步行速度正相关,为脑卒中康复研究提供新依据。

  在脑卒中康复领域,一直存在着一些让人困惑的问题。大家都知道,脑卒中后患者常常出现下肢肌肉异常共同激活的情况,就好像原本配合默契的 “团队成员” 突然乱了套。其中,股四头肌(Q)和比目鱼肌(SOL)在步行早期 - 中期的异常共同激活,严重影响了患者的步行和平衡能力,使得他们的行走速度变慢,生活质量大打折扣。
以往的研究发现,异名反射通路(也就是一块肌肉对其他肌肉的反射性反馈)的改变可能和这种异常共同激活有关。但是,目前还没有明确的结论。比如,脑卒中患者是否真的存在异名反射的改变,这种改变到底是兴奋性增加、抑制性减少,还是两者都有,都还不清楚。而且,之前研究使用的刺激股神经来引发异名反馈的方法,也无法确定增加的异名兴奋性是来自过多的 Ia 兴奋性反馈,还是抑制减少。这些问题就像一团团迷雾,笼罩着脑卒中康复研究领域。

为了驱散这些迷雾,美国布法罗大学(University at Buffalo)的研究人员 Cristian Cuadra 等人开展了一项重要研究。他们希望通过这项研究,搞清楚脑卒中患者与年龄匹配的对照组相比,股四头肌至比目鱼肌的异名兴奋和抑制是否存在差异,以及这些异名反射幅度和下肢恢复、步行速度、动态平衡等临床指标之间有没有关系。研究成果对深入了解脑卒中后运动障碍的机制,以及制定更有效的康复策略具有重要意义。

在研究方法上,研究人员招募了 14 名脑卒中幸存者和 14 名年龄匹配的未受损参与者。通过表面肌电图(EMG)记录比目鱼肌和股外侧肌的电活动,利用刺激器分别刺激股神经和股四头肌肌腹来引发异名反馈。同时,使用 Fugl-Meyer 评估(FMA)下肢运动功能、10 米步行测试评估自我选择的步行速度、Mini 平衡评估系统测试(Mini-BESTest)评估动态平衡能力。之后,对收集到的数据进行离线分析和统计检验。

研究结果如下:

  1. 异名兴奋:股神经刺激引发的异名兴奋在患侧、非患侧和对照肢体之间,其幅度、起始时间和持续时间均无差异;股四头肌肌腹刺激引发的异名兴奋也是如此。不过,股神经刺激引发的兴奋幅度大于股四头肌肌腹刺激。此外,虽然不显著,但股神经引发的患侧肢体异名兴奋与步行速度呈中等程度相关(Spearman )。
  2. 异名抑制:股神经刺激引发的比目鱼肌异名抑制大于股四头肌肌腹刺激,主要是因为股神经刺激的抑制持续时间更长。但在患侧、非患侧和对照肢体之间,异名抑制的幅度和持续时间均无差异。
  3. 临床评估与异名反射的关系:FMA 总运动评分、自我选择的步行速度和 Mini-BESTest 之间的相关性较弱且不显著。除了上述股神经引发的患侧肢体异名兴奋与步行速度的相关性外,股神经或股四头肌刺激引发的患侧肢体异名兴奋和抑制与 FMA 总运动评分或 Mini-BESTest 均无相关性。
  4. 实验控制情况:在不同条件下,刺激前的比目鱼肌背景肌电图(SOL EMG)接近目标值,且在患侧、非患侧和对照肢体之间以及不同刺激方式之间均无差异;刺激诱发的膝伸肌扭矩在不同肢体和刺激位置之间也保持一致。

在结论和讨论部分,研究发现脑卒中幸存者在坐姿下,股四头肌至比目鱼肌的异名反馈并未出现异常。尽管未能确定之前研究中报道的异常兴奋是否由抑制减少导致,但研究结果表明,股四头肌刺激可能有助于更好地评估那些表现出夸张兴奋的患者的异名抑制情况。而且,患侧肢体的异名兴奋幅度与自我选择的步行速度呈正相关,这意味着在正常范围内较高的患侧肢体异名兴奋可能有助于促进脑卒中后的步行能力。然而,目前所有关于脑卒中患者股四头肌和比目鱼肌之间异名反馈的研究都是在坐姿下进行的,未来需要进一步研究不同姿势和运动任务下的情况,同时考虑患者的个体特征,如年龄、慢性程度、严重程度、脑损伤大小和位置等因素对异名反射幅度和运动协调的影响,这对于明确运动障碍的机制至关重要。

总的来说,这项研究为脑卒中康复领域的研究提供了新的思路和方向,让我们对脑卒中后异名反射的变化有了更深入的认识,对后续制定精准化的康复方案具有重要的指导意义。
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