《Frontiers in Psychology》:Postural control responses during single-leg balance in individuals with chronic ankle instability under graded visual and somatosensory disruption
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背景:慢性踝关节不稳(CAI)是外侧踝关节扭伤(LAS)的常见后遗症,与反复损伤、持续功能受限、感觉运动缺陷及姿势控制受损相关。然而,CAI个体如何适应分级及联合感觉反馈干扰仍不清楚。本研究旨在确定CAI个体在单腿站立时,相较于健康对照,在分级视觉、体感及视觉
背景:慢性踝关节不稳(CAI)是外侧踝关节扭伤(LAS)的常见后遗症,与反复损伤、持续功能受限、感觉运动缺陷及姿势控制受损相关。然而,CAI个体如何适应分级及联合感觉反馈干扰仍不清楚。本研究旨在确定CAI个体在单腿站立时,相较于健康对照,在分级视觉、体感及视觉-体感联合干扰下是否表现出改变的姿势控制。方法:52名受试者(26名CAI,26名健康对照)在测力台上完成单腿平衡任务,共七种感觉条件:1个基线条件,以及视觉、体感、视觉-体感联合干扰各2个分级条件。平衡表现采用中心压力(COP)指标评估,并以相对于基线的百分比变化量化。针对每种感觉干扰类型及COP结局分别进行2×2混合设计方差分析(ANOVA)。结果:视觉干扰下总COP速度(F=4.886,p=0.032)与内外侧COP速度(F=6.420,p=0.014)观察到显著的组×水平交互作用。低遮挡视觉干扰下CAI组姿势恶化大于对照,而高遮挡视觉干扰下组间无差异。体感或联合干扰下未发现显著组×水平交互。但体感干扰下CAI组在COP面积、总COP速度、内外侧COP速度上的整体恶化大于对照;联合干扰下两组平衡下降均更大,且CAI组总及内外侧COP速度恶化更甚。结论:CAI个体在多种干扰条件下较健康对照表现出更大姿势恶化,同时对体感和联合干扰保留分级反应。视觉干扰结果提示CAI个体在视觉反馈部分退化时尤为脆弱。这些发现为开发针对感觉的康复策略改善功能稳定性提供初步依据,未来需用更受控视觉操作研究。
研究背景与立项依据
慢性踝关节不稳(chronic ankle instability, CAI)是外侧踝关节扭伤(lateral ankle sprain, LAS)后常见后遗症,约40%的LAS患者进展为CAI,表现为反复扭伤、踝关节“打软”感及姿势控制障碍。传统观点将姿势控制缺陷归因于韧带机械感受器损伤导致的本体感觉缺失(关节去传入),但对侧肢体亦见异常、区域麻醉未能复现缺陷等现象提示中枢感觉整合异常同样参与。根据Hertel和Corbett(2019)更新的CAI模型,病理涉及机械、感觉-知觉与运动-行为三类损害;其中感觉重加权(sensory reweighting,即中枢神经系统依据可靠性调整视觉、前庭、体感权重的能力)异常被认为是持久姿势缺陷的潜在中枢机制。既往研究多采用“睁眼/闭眼”或“稳定/不稳定面”等二值操作,难以反映功能活动中分级与联合感觉挑战。该研究发表于《Frontiers in Psychology》,旨在以单腿站立为任务,系统考察CAI个体对分级视觉、体感及二者联合干扰的姿势适应特征,验证“CAI群体对感觉输入变化适应性受限”的假设。
主要技术方法概括
研究人员从大学社区招募52人(CAI组26人、健康对照组26人),CAI组依据国际踝关节联盟标准纳入(至少1次显著LAS史、近6个月≥2次“打软”、Cumberland踝关节不稳工具评分<24、足踝能力测量日常活动亚量表≤90%等),对照组无扭伤史且评分正常,两组在年龄、身高、体重、体力活动量匹配。采用Accusway测力台(采样100 Hz,4阶零相移低通Butterworth滤波截频5 Hz)记录单腿站立(裸足、盯视3米外视靶、3×10秒试次)的中心压力(COP)轨迹,计算COP面积、总速度、前后(AP)与内外侧(ML)速度,并以基线条件为参照换算为百分比变化。感觉干扰分三类各两级:视觉用频闪镜(SV2:5 Hz、50%遮挡;SV6:1.75 Hz、82.5%遮挡),体感用Airex实心(110 kg/m3)与云状(60 kg/m3)软垫,联合为SV2+实心垫与SV6+云状垫,加1个基线共7条件。统计采用2×2混合ANOVA(组×干扰水平),交互显著时做独立与配对t检验(Bonferroni校正),并以年龄、身高、体重、体力活动量为协变量做敏感性分析。
研究结果
视觉反馈干扰:总COP速度与ML COP速度出现组×水平交互(F=4.886, p=0.032;F=6.420, p=0.014)。低遮挡(SV2)时CAI组总速度恶化62.0% vs 对照46.3%(d=0.66),ML速度53.9% vs 40.4%(d=0.61);高遮挡(SV6)组间无差。CAI组内低遮挡恶化显著大于高遮挡,对照组无此分级差。提示CAI在视觉部分可用但不可靠时过度依赖残留视觉致恶化,高遮挡时被迫弃用视觉反而抹平组间差。
体感反馈干扰:无显著交互,但CAI组在COP面积、总速度、ML速度上主效应显著更差(p=0.042、0.018、0.016,d=0.48~0.71)。两组均随软垫变软(低→高)平衡递减,CAI组低/高水平恶化幅度(约22%/42%)均高于对照(11%/26%),说明CAI保留对体感分级的反应能力,但绝对缺陷始终存在。
联合视觉-体感干扰:无交互,CAI组总速度(p=0.009)与ML速度(p=0.004)主效应更差,恶化约102.8% vs 对照75.2%(d=0.61~0.89)。两组成对升级均更差,CAI在多重感觉同时退化时脆弱性放大。协变量调整后结论不变,且联合条件下AP速度组间差转为显著。
讨论与结论翻译
讨论指出,CAI在低级视觉遮挡下特异脆弱,可能源于对退化视觉的“过重加权”而非有效降权;体感干扰下虽保留分级适应但基线缺陷更大;联合干扰放大不稳,支持康复需渐进整合多感觉而非单通道极端剥夺。局限性含样本为年轻活跃者、频闪镜闪烁频率本身可能成额外变量、单腿试次10秒、未设coper组、肢体选择异质、间接推断感觉重加权等。
结论(译):本研究发现CAI与健康对照在分级体感及联合感觉干扰下呈现广泛相似的姿势反应模式,但CAI在多种干扰中整体恶化更大;CAI在低水平视觉干扰下尤其脆弱,而对分级体感挑战两组适应相似,联合干扰凸显其在多感觉环境中的加剧不稳。结果表明CAI个体在感觉需求递增时仍保留一定修饰姿势反应的能力,但中枢机制待查。视觉干扰下的交互需受控视觉或虚拟现实验证。未来应明确分级多感觉康复能否在真实复杂场景中改善CAI功能稳定性。