《Experimental Brain Research》：Dual-task testing in adults with persistent postconcussive symptoms: a scoping review with conceptual mapping approach
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背景：持续性脑震荡后症状（persistent postconcussive symptoms，PPCS）影响约30%的轻度创伤性脑损伤个体，导致感觉运动与认知功能的长期紊乱。尽管传统评估聚焦于孤立的子功能，但往往无法捕捉日常活动所需的复杂整合。本范围综述旨在
背景：持续性脑震荡后症状（persistent postconcussive symptoms，PPCS）影响约30%的轻度创伤性脑损伤个体，导致感觉运动与认知功能的长期紊乱。尽管传统评估聚焦于孤立的子功能，但往往无法捕捉日常活动所需的复杂整合。本范围综述旨在总结PPCS中双任务测试的证据，识别常用的子任务，并将这些范式映射至临床症状群。
方法：对MEDLINE、CINAHL和EMBASE进行了系统性检索。纳入标准为涉及成人（18–59岁）存在持续性症状（伤后>14天）并同时执行运动与认知任务、且与单任务条件进行比较的研究。采用改良版Downs and Black检查表评估方法学质量。采用概念映射以可视化症状与双任务（DT）子任务之间的共现关系。
结果：八项研究（N=197）符合纳入标准。其中七项研究报告了PPCS队列相较于健康对照存在显著的认知-运动干扰（cognitive-motor interference，CMI）。步态是主要研究的运动任务，而认知任务集中于工作记忆（如算术）和抑制（如Stroop）。概念映射显示，总体症状负担和焦虑是与步态及执行功能任务相关联的核心枢纽。然而，疲劳、头痛和眼动功能障碍等特定症状群明显代表性不足。
意义：双任务评估，尤其是步态与执行功能任务相结合，是PPCS功能性缺陷的敏感标志物。未来研究应标准化方案，纳入认知反应时间以捕捉速度-准确性权衡，并利用脑电图（electroencephalography，EEG）等神经生理学应用，以更好地理解潜在的神经资源再分配。
引言
创伤性脑损伤（traumatic brain injuries，TBI）由头部突发的直接或间接冲击引起，导致感觉运动与认知控制系统显著紊乱。约90%的病例被归类为"轻度"TBI（mild TBI，mTBI），但常伴有被称为"脑震荡"的弥漫性神经心理症状。脑震荡以眼动、前庭和认知功能障碍，以及疲劳、头痛和焦虑等复杂症状群为特征。虽然多数症状在10–14天内消退，但约30%的亚群会发展为持续数月的持久性损伤，即持续性脑震荡后症状（PPCS）。PPCS描述了一种尚未被充分理解的表型，上述脑震荡症状继发性波动性加重，可能持续数周至数月。症状持续常归因于伤前已有的、常未被识别的特定功能域损伤或合并症，但其可表现为无法应对复杂日常环境，凸显了对功能性及运动恢复进行客观监测以促进靶向治疗的迫切需求。然而，目前尚无单一生物标志物、临床参数或评估工具组合能够可靠地诊断或监测持续性脑震荡后症状。这一诊断局限导致临床不确定性，可能增加误诊风险，进而造成可治疗损伤未被识别。因此，开发并实施更客观的诊断措施对于在临床及专业环境中实现功能恢复的标准化追踪至关重要。值得注意的是，脑震荡后14天即出现的持续症状已被证实可显著预测3至6个月后的日常生活影响，凸显亚急性期作为早期干预关键时间窗的价值。
典型的客观评估以孤立方式测试受脑震荡影响的眼动、前庭和认知子功能。然而，交通导航或运动环境等复杂现实情境要求将眼动、前庭和认知过程整合至运动中。在此类情境中，子任务表现下降是可预期的，因为视觉筛查、决策和运动启动等多个子过程竞争相似的认知资源，导致表现瓶颈。额顶网络在结构性干扰中发挥关键作用，主要源于运动控制与执行功能利用共享神经通路。共享资源的竞争导致被称为认知-运动干扰（CMI）的现象，即同时执行运动与认知任务时的表现下降，其依赖于个体可用的注意资源。鉴于PPCS中认知与运动资源的急性至慢性损伤，个体相较于健康人群对CMI尤为易感。因此，CMI可作为潜在资源竞争与认知-运动整合的有前景的客观指标，但需注意实验室中具有统计学意义的干扰并不总是直接转化为日常功能性损伤。
CMI可通过双任务范式评估，该范式要求同时并行执行运动与认知子任务，并通过量化双任务成本（dual-task costs）提供个体功能能力的宝贵见解。这些指标衡量并行执行两项任务时运动与认知子任务的绝对或相对表现损失，作为CMI的指数。尽管双任务似乎是揭示PPCS个体CMI增高的有前景的方法，但此类范式的最佳设计仍不明确，尤其是针对症状特异性需求方面。例如，前庭功能障碍个体常因恶心而无法并行执行步态与工作记忆任务；而慢性疲劳患者在静态姿势与工作记忆任务中可维持充分表现。因此，PPCS症状与双任务子任务之间的相互作用要求对文献进行审慎综合以优化双任务实验设计。既往系统综述已总结了急性脑震荡个体的双任务研究，但对PPCS亚群的了解甚少。概念图提供了一种组织现有知识的研究工具，允许对当前证据状态进行示意性概述。将双任务实验与Harmon等人提出的脑震荡症状花等现有框架进行概念映射，可在统一方案中关联双任务实验与临床领域。症状花因其与临床评估的关联而被选用，其症状群元素被纳入常见脑震荡评估中，具有实质性的生态效度。
因此，本综述旨在总结脑震荡后持续症状患者双任务研究的现有证据，并将所研究的双任务范式与受影响的特定临床亚域进行映射。具体目标包括：总结急性期后双任务测试用于监测脑震荡后持续症状的证据；描述PPCS成人双任务研究中运动与认知任务的使用频率；将所识别的双任务子任务与Harmon等人定义的症状群进行映射。这一探索性映射旨在评估当前研究是否表明特定症状特征与特定双任务范式相关，从而暴露研究空白，指导PPCS队列中定制化、症状特异性双任务方案的开发。
材料与方法
方案结构与注册：本研究原计划为系统综述，并在文献检索前于国际系统综述前瞻性注册库（PROSPERO，注册号：CRD420251057670）注册。然而，所识别研究的数量有限及异质性要求转为范围综述，以通过映射PPCS症状与双任务设置之间的关联生成双任务实践在临床与应用研究中的广泛概览。本综述遵循系统综述与元分析首选报告项目范围综述扩展版（PRISMA-ScR）指南。
纳入标准：基于PEO框架建立纳入标准，该框架定义人群（Population）、暴露（Exposure）和结局（Outcomes）作为构建PPCS双任务研究证据的关键要素，并增加"研究设计"元素以强调对PPCS人群原始研究的关注。人群方面，纳入18–59岁成人，涵盖青年（18–39岁）和中年（40–59岁）。排除18岁以下儿童青少年及60岁以上老年人。纳入研究须涉及经历脑震荡且在伤后14天后仍报告症状的参与者。纳入研究须至少使用一种经验证的症状量表。暴露方面，纳入评估双任务范式的研究，即要求同时并行执行运动与认知任务，且须允许通过比较双任务与单任务表现来评估CMI。排除组合两个运动任务或两个认知任务的双任务范式，以及无法清晰分离认知与运动需求的复杂多模态任务。结局方面，纳入量化运动行为与认知功能的研究。运动行为可基于步态指标、姿势控制指标或任务特异性表现结局描述；认知功能关注工作记忆、抑制或认知灵活性等特定领域。仅纳入基于单任务与双任务表现比较推导CMI的研究。研究设计方面，纳入原始研究，包括横断面研究、队列研究、病例对照研究、观察性研究、干预研究和随机对照试验（RCT），排除单病例研究、书籍、学位论文和综述文章。
信息来源与检索策略：于2025年7月20日检索MEDLINE、CINAHL和EMBASE三个数据库。未设发表日期限制，未使用过滤器或限制条件。所有参考文献直接导入Rayyan AI进行去重和盲法筛选。三个概念通过布尔运算符"AND"组合。
研究选择与数据提取过程：导入Rayyan AI后，在标题与摘要筛选前识别并移除重复文献。六位研究者独立进行筛选，每位研究者筛选三分之一的原始检索结果，每条记录由两位互不知晓对方决定的研究者筛选。标题与摘要筛选及全文筛选均遵循相同程序。分歧由第三位评审者解决。数据提取由两位研究者使用标准化Excel表格独立进行，提取内容包括研究元数据、样本人口学信息、PPCS症状特征、双任务规格及研究结果。缺失数据时联系通讯作者。方法学质量采用改良版Downs and Black问卷评估，涵盖报告质量、外部效度、内部效度和统计效力四个领域。
结果综合：本范围综述旨在总结PPCS人群双任务测试的现有证据，描述现有实验研究的特征，系统综合文章及其特征，重点关注PPCS人群人口学信息、双任务设置描述及研究发现。
概念映射：采用概念映射识别描述性综合无法显现的症状领域与任务特征之间的结构关系。Harmon等人定义的PPCS症状群作为预定义概念，所识别双任务研究的子任务作为事后概念。两位研究者手动提取数据并对概念出现进行二元编码，形成二元矩阵，转换为概念共现矩阵，使用MATLAB定制脚本生成概念图。症状群的出现基于纳入文章使用的症状量表分配。映射协议明确排除域内连接，边仅用于说明不同模块之间的共现。
结果
研究选择：初步检索生成4616篇文章，排除1614篇重复文献。基于预定义PEO标准，75篇因研究急性脑震荡被排除，19篇因未报告临床症状持续性被排除，35篇因未评估运动与认知子任务组合的双任务被排除。最终八篇文章符合纳入条件并纳入进一步评估。
关键评估：采用改良版18项Downs and Black检查表评估八项纳入研究的方法学质量，总分范围为9至16分。Antonellis等人获得最高质量评级（16/18），而Cossette等人和Damiano等人得分最低（9/18）。总体而言，纳入文献表现出充分的报告质量，但外部效度和统计效力子量表存在常见局限，表明普遍存在可推广性和样本量论证方面的挑战。
纳入人群：八项研究共纳入N=197例患者（37.3±12.9岁；131例女性）。损伤与双任务评估之间的平均时间介于3个月至29个月之间。值得注意的是，系统文献评估未发现亚急性期（伤后14天至1个月）内同时调查双任务成本与症状负担的任何研究。平均年龄介于20至46岁。PPCS症状识别使用了不同症状量表，包括神经行为症状量表（NSI）和Rivermead脑震荡后症状问卷（RPQ）以评估总体症状负担，部分研究指定NSI亚量表以进一步明确认知、前庭、躯体感觉或焦虑领域的症状负担。贝克焦虑量表（BAI）、创伤后应激障碍检查表平民版（PCLC）和贝克抑郁量表（BDI）各使用一次，指示焦虑症状群的评估量表。眩晕障碍量表（DHI）使用一次，指示前庭症状群的评估量表。
所采用的双任务方案：运动任务方面，八项研究中有六项将步态作为主要运动功能评估，其中四项评估正常步态，两项纳入步态变式如障碍物步态和跨步下阶梯步态。所有六项研究均评估地面行走而非电动跑步机行走。五项研究在实验室或受控走廊进行步态评估，一项研究在公共医院走廊进行评估。所有研究均以步速作为主要结局，个别研究还报告了步态变异性、步态节律、步长、步宽和转身等更具体的步态参数。两项研究通过站立任务评估静态平衡。认知任务方面，任务被分类为工作记忆任务、抑制任务和言语流畅性任务。六项研究使用工作记忆任务诱导认知负荷，均应用算术倒数任务；一项研究还进行了拼写倒数、月份倒数等工作记忆任务，另一项研究应用n-back范式。四项研究使用抑制任务，包括视觉或听觉版本的Stroop任务。三项研究使用言语流畅性任务。所有研究均通过准确性和错误数量化表现，使用计算机化刺激范式的研究均未报告反应时间。联系作者后，三项研究提供了Stroop任务范式的反应时间数据。
PPCS中CMI的发现：八项纳入研究中有七项表明PPCS队列在双任务表现方面相较于健康对照存在统计学显著的损伤。最突出的发现是步态双任务成本的显著增加，表现为步态变异性增加、步长缩短和步行速度减慢。与转身和行走节律运动相关的更具体步态参数也受到显著影响。虽然所有研究均分析运动领域的双任务成本，但仅八项研究中的四项考虑了认知领域表现的双任务成本分析。仅一项研究同时考虑运动表现和认知表现的变化以评估任务优先化策略，观察到认知优先化策略，即患者在牺牲运动稳定性的情况下维持认知准确性。一项研究报告静态姿势控制无显著变化，六项研究表明动态任务在PPCS队列中受损。
概念映射：基于八项纳入研究提取的数据，绘制了概念图以可视化预定义PPCS症状领域与事后评估的认知任务和运动任务的共现关系。图中边严格代表这些变量在同一实验方案内的共同调查，而非生物学或临床关系。主导发现是"总体症状负担"的核心作用，作为连接抑制（Stroop）和工作记忆（算术、词汇回忆）等执行功能与运动任务的重要枢纽。运动结局方面，"步态"比"站立"表现出更强的节点，表明其是PPCS中研究的主要身体指标。"前庭"、"焦虑"和"认知"症状概念显示与步态的连接，而"头痛"、"疲劳"、"眼动"等症状无任何连接。映射进一步揭示工作记忆和抑制均与运动输出共享连接。总体而言，分析表明研究重点集中于总体症状负担、工作记忆与动态运动控制之间的相互作用。
讨论
本范围综述的首要目标是总结脑震荡后急性期后持续症状患者双任务应用的现有文献，涵盖亚急性期存在持续症状风险的患者及已存在PPCS的患者。共识别八项研究，均评估了持续症状超过一个月的患者，其中七项支持PPCS队列中CMI升高的初始假设。因此，运动与认知功能的并行评估似乎是应对PPCS症状负担的有前景的方法。
次要目标是识别PPCS双任务研究中运动与认知子任务的使用频率。观察到大多数研究使用步态作为运动任务，而工作记忆、反应抑制和言语流畅性领域在认知任务中分布相似。因此，步态与抑制或工作记忆等执行功能任务的组合似乎是揭示PPCS个体功能性缺陷的可行组合。值得注意的是，认知子任务时间域结局报告方面的不足为进一步研究揭示了潜力。
最终目标是映射Harmon等人定义的脑震荡症状领域与所识别运动及认知子任务之间的关联。观察到眼动功能障碍、疲劳和头痛等特定脑震荡症状代表性不足，而更泛化评估的症状在现有文献中最常被涉及。因此，概念映射识别了当前研究中特定脑震荡亚域方面的不足。此外，工作记忆、抑制与步态之间的强关联为未来PPCS队列双任务实验提供了重要启示。
关键发现一：PPCS中认知-运动整合缺陷。八项研究中有七项观察到PPCS队列并行执行运动与认知任务时困难增加。这些发现凸显了PPCS队列中特定双任务研究作为敏感研究指标、揭示神经资源分配潜在脆弱性的潜力。虽然这些任务有效揭示认知-运动整合挑战，未来研究必须确立这些统计学差异转化为个体有意义功能问题的特定临床阈值。最近期纳入的研究揭示PPCS与对照之间的差异仅在双任务条件下存在，而非单任务条件，表明有限神经资源的竞争代表PPCS个体相较于健康对照的关键缺陷，从而干扰认知-运动整合。因此，将双任务评估整合至康复监测中可补充Rivermead脑震荡后症状问卷等现有主观测量。虽然仅识别了少量应用双任务于该患者群体的研究，许多研究虽满足损伤时间和双任务范式纳入标准，但未基于经评估的脑震荡症状量表追踪症状。因此，当前PPCS队列的双任务实践可能源于急性脑震荡队列的研究，这些推论可能因急性脑震荡、亚急性症状和PPCS分别导致CMI增高的潜在神经机制不同而引入陷阱。急性脑震荡期CMI增高可能源于神经代谢恶化，而PPCS中这些神经代谢恶化可能已恢复，网络重组和生物心理社会因素促成症状持续。因此，开发和表征PPCS队列特异性双任务方案至关重要，纳入的子任务应靶向疲劳和焦虑等相关症状领域。
关键发现二：结合步态与执行功能挑战PPCS病例。分析揭示步态是PPCS双任务实验中主导的运动任务。所有研究步态的研究均发现并行认知任务时步态减慢。最常报告的现象是双任务条件下步速和步长相较于对照的减少。
