中枢神经系统_CNS_损伤后功能恢复的理论二_

位 教授
“ 岁患 脑干 梗 塞 日 受每 小时 的物理 疗 法
,
,
其 父 为一 急性 期 过 后 接
。
通 过 训 练可使 一 个 系统 承担 与 本
,
并 积 极 参 与家
身功 能毫 不相干的 功 能的例 子 这 是 著 名 的感 觉 取 代 研 究
一
中枢神 经 系统
摄 伤 后功能恢
的 理论 《二
鸿石
。
。
觉 取 代 系统
, ,
的 可塑 性 是 指 可 以从 内部 通 过 结 构 和 功 能 的调 整 和 重 组 来 适 应 伤病后 的变化 除了在 内部 以 外 还 有 一 些 外 部 的 因 素 可 以 显 著地 影 响
,
已如 前述
,
将此 系统 中的徽 型 电视 摄 象
,
机 装 在 眼 镜 框 上 引线 传 向 挂 于 胸 前 的 变 换 器 处 后 者将 电视 讯号 转 换 为大 与 图
。
,
截 煎》
,
蹼必
图 眼球
,
的运 动
、
整 体感 觉 以 及 和社 会正常 的交往
。
详 见 本 文 以 后 的分 述 部 分 第 二 个 典 型 的 例 子 是 脑 卒 中后
。
的随 意环 形 扭 动
,
,
椎体
上 图 为起 始位 置
下 图 为扭 动 后 形 成 的 角 度 氏
,
的 患 者仍 能 恢 复 全 日工 作 束破 坏 了 达 年之 久 的例子 在研 究 损伤后 恢
其 临 床 过 程 的特 点
。
、
值得注 意 的 是 其 缓 解 是 在有 明 显 的 确 定 的病理 学 异 常 的 基 础 上 发 生 的 在 缓 解 期 常 出现 症 状 比实际病理 变化 轻得 多的现 象 无 论 是 生 前 的 核 磁 共 振 成 像或 诱 发 电位 检 查 还 是 因 其 他 病 死 后 的 尸 检 均 可 证 明病 理 变 化 比 临 床 症 状 严 重 得 多 由于 髓 鞘 再 生 在 此 症 中是 有 限 的 因 此 推 测 其 缓 解 是 由 于 有 髓 纤 维 发 生 了 其 他精 细 改 变 的 结 果 现 已 查 明 此 病 在 脱 髓 鞘 后 轴 突 出现 明 显 的
。 和 跟 踪性 的环 者 还 学 会 了扫 视 转 随 着 训 练 的增 多 可 在 无 任 何 视 反 馈 的
,
残 留 部分 有 巨 大 代偿 能 力 的
情 况 下作上 述 的随 意 运 动
图
。
第一 个 典 型 的例子 是 人 大 脑 半球 切 除后 仍 能 完成 感 觉 运 动控 制和 智 力功 能
,
,
文 以后 的 分 述 部 分
。
因此 无 论 是上 述 的形 态 学 或 生理 学 改
变 都可 以 成 为 脑 可 塑 性 的 基 础
证明
。
可 塑 性 理 论 在 人 和 动物 身上 的
一 边 自行 修 复 的例 子 典 型 的 例 子 是 人 的 多发性 硬 化 症
,
一 边 被 破坏
,
,
此 症 是 一 种脱髓 鞘病
,
。
,
、
,
,
,
、
、
、
,
作
。
这 一 实 验 不 仅 证 明经 过 训 练 可 使 皮 肤
感 觉 承 担 与本 身 功 能 毫 不 相 干 的 视 觉 功 能 而且 有力地证明 脑有 足 够的 可 塑性 去 重 组 功 能 以 利 用 来 自取 代 系 统 的 信 息 躯 体 感 觉 诱 发 电位 的研 究 亦 证 明 受 过 训 练 的盲 人 对 触 觉 刺 激 能 较 快 地 加 工 通 过 训 练 不 仅恢 复 了 功 能 而 且 在
、
的 例子 尽 管 其 功 能 远 非 完 善 但 完 全 可 以 恢 复到 接 近 正 常 生 活 的 程 度 早 在 年
。
,
,
后 患 就 报 导 了 半球 切 除 者 能恢 复 包 括 步 行 能 力 在 内 的 大 量 运 动 控 制 的例 子 其 后 等一 再证 明切除一侧 后 一 下 球 的 侧 半 球足 以维持一 个 人 半 余
多
。
但 树 突 等 仍 有 可 能增
的细 节请 参 见 本 文 以 后 关于 是指 损 的分 述 部 分 至 于
、
。
伤 后 原 先 已 存 在 但 相 对 无 效 的通 路 和 突
邮政 编码 收稿 日期
京
一
一
中国康复理 论 与 实践
年第
卷第
期
触 被 利 用 来 代 偿 丧 失 的功 能 的 现 象 后 者 亦 已 为 众 多 的 实验 证 实 其 详 情 亦 请 见 本
,
的 内嗅 皮 层 纤 维 的 长 芽 前 述 的 行 为 得 到 在 动 物 皮 层 中证 明 脑 神 恢 复 另外 经 细 胞体 只占皮层 容积 的 而树突 轴 突和 神 经 胶 质 却 占 新近对 老年 脑 的 可 塑 性 的研 究 证 明 树 突 树 在平 均 年 龄 为
,
、
。
,
维 只 有 在 神经 肌 肉接 头 处 才 对 乙 酞 胆 硷 敏 感 而 他 处 的 敏 感 性 几 近 于 零 但 一 旦 失神 经 后 接 头 处 的敏 感 性 下 降 而 其 他 所 有部 位 的 敏 感 性 却 增 高 这 些 大 范 围敏 感 性 增 高 的 部 分 就 可 以 取 代原 先 的 接 头 部 位 对
。
是 反 复 的病 情 加 剧 和 自发 的缓 解
,
他 为 自 己 想 出很 多特 殊 的 训 练 作 业 如 每 日 自 己 洗 碗 手 有 痉 挛就 在 温 水 中 洗 起 初 完成 此 动 作 要 花 费 几 个 小 时 另外 即使 健 手 能 写 字 也 坚 持 用 病 手 打 字 最 初 很难 将 手 指 放 在 所 需 的 键 上 以 后 虽 能达 到 但 动作 粗 糙 慢 而 且 错 误 很 多 但 通 过 不 懈 的 努 力 终 于 能够 完 成 以 后 能 恢 复 全 日工 作 年 一 直 活 到 岁 最 后 于 步行 。 。 。 登山 英 尺 时死 于 心 肌 梗 塞 死 后 尸 检 发现 病理 变 化 严 重 锥 体 束 大 约 只有 保 留 完好 但 在 完 好 部 分 如 此 少 的 条 件 下 生 前 他 却 能恢 复 全 日 工 作 并 能 步 行 爬 山 可见 组 织 的代偿 能 力 是 何 等 的 巨 大 通 过训练可学会 生来 不 具备 的运
庭 治疗
, ,
,
,
。
,
,
、
,
,
,
。
,
,
。
,
。
,
,
。
,
动 方式 的例 子
正常 人的眼球是不能作绕 矢 状 轴 的 旋 转 运 动 的 为 了探 索 眼 球 运 动
,
。
及 脑的可塑性
,
在
一
一
的实验 室
,
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
中
,
和
。
研究了在
,
正 常 人 中通 过 视 反 馈 训 练 使 受 试 者 产 生 这
,
,
可塑性
,
沿 轴 突 在离 子通 道 上 发 生精 细 的
“ ”
,
、
、
、
,
“
”
论
。
中枢 神经 系 统
损 伤 后 功 能恢 复 的 理论
中 国 康 复 研 究 中心
缪鸿石
二
摘要 能 重 组理 论 关 键词
上 一节介绍 了
,
本 节将 讨 论 脑 可 塑 性 理 论 的 形 态 和 生 理 学 依 据 及 其 在 人 和 动 物 身 上 的证 明
、
损 伤 后 功 能恢 复 的 理 论 和 促进 因 素 以 及 脑 可 塑 性 理 论 的发 展 与 概 念 并 且 依据 盯 的功 用 图 说 明 了影 响 脑 可 塑 性 的 内 外 因 素 中枢 神 经 系 统 损 伤 脑 可 塑 性 功 能 重 组
,
和 促进
像 相 应 的触觉 刺 激 并 传 向 固 定 于 腹 背 或 股 部 的有 个 点 的 点 阵刺 激 器 上 后 者 按 照 摄 相 机 收 到 的 图 象对 皮 肤进 行 相 应 的 刺 激 在采 用 进 行 足 够 的训 练 之 后 述 试 者 受 说 他 们体 验 到 的成 象 是 在 空 间 上 而 不 是 在皮 肤 上 并 且 很 快 学 会 视 觉 特有 坛 逼 的分 析 方 法 如 前 景 视 差 和 判断深度 近 移离 等 患者还 可从 事对 视 力 有 较 高 要 求 的 工
,
亚 细 胞水平 的重 新组 织
。
后 者 乃 构 成 了此
,
种 生 来 不 具 备 的运 动 的 可 能 运 动 范 围 起 初 是 小 的 每 小时 转 动 左右 但经过 一 定 时 间 的训 练 最 终 可 达 到 受试
, , , ,
病 自发 的 功 能 恢 复 的 基 础 的分述 部 分
例子
详 见 本文 以 后
, ,
从
局 部 的 损伤
大多数余 的
,
还 可通 过 失 神 经过 敏 和 潜伏通 路 及 突触 的启用
,
最后取代了
,
失 去 的 突 触 鼠单 侧 内 嗅 皮 层 损 伤 后 其 自
发 的轮 替行 为
破坏
。
,
但 随着 在齿状 回 中对 侧 存 活
, ,
记 等突触调制 现 象 在 周 围神 经 中 的机 理 来代 偿 可 用下 述 的例 子 说 明 在一 般 情况 下 肌纤
、 。
轴 突 胶 质所 占 比例 达 可 知 部 中 分 神经 细 胞 死 亡 时 存 活 细 胞 的 丰 富 的 轴 突 可 以 代 偿 这 种 损 失 因 为丧 失 的轴 突 可 由 大 量 完 好 的 轴 突通 过 侧 枝 长 芽 来取 代
从树 突
, , , ,
。
、
、
在 生理学方 面
,
部 分 神经 元 损
,
,
。
伤 可 通 过 邻 近 完 好 神 经 元 的功 能 重 组 或
通 过较 低级 的
以 后 的 分述 部 分
,
。
部 分来代 偿 详 见 本 文 除此 以 外
,
芽 并 导 致 功 能 恢 复 很 易 在 海 马 中证 实 同侧 内嗅 皮 层 去 除 部 分 传 入 后 下 的 传 入 终端 都 长 芽
,
。
,
,
。
,
岁 的老人 中甚 至 比平 均 年 龄 为 岁 的成 人 的 更 为 广 泛 但 在 痴 呆 老 人 中 却
远 非 如此
,
递 质发生反 应
在
的现 象
。
目前 将
。
中亦 已 证 明 有 亦 列 为功 能重 组 的方
,
这 提 示 即 便 在老 年
,
,
虽有 一些
式之 一
,
神经 元 退 化 或 死 亡
研 究在 先 天 盲 的 人 身 上 进 行 目的 是 了 解 在 一 种 感 官 功 能 完 全 丧 失 的情 况 下 为 了适 应 环 境 脑 重 新 组 织 其他 取 代 功 能 的 能 力 他 们 研 究 了一 种 触 觉 视
, ,
,
上 述 五 个 例 子 都 是 康复 领 域 中能 证 明 脑 可 塑 性 的重 要 观 察 和 研 究结 果 可 塑性 的 主要 因 素 构 成 和 形响
中枢神 经 系统
损 伤 后 功 能恢 复的 理 论
・
二
绍 鸿石
・
理 论 与 实践
编 者按 康复 医 学 的 理 论 集 中在 研 究 神 经 系统 肌 骨 系统 和 心 肺 系 统 伤 病 引起 的功 能 能 力 障 碍 及 其恢 复 的 机 理 上 本 杂 志 将 在 理 论 与 实践 栏 目下 约请 国 内 著名专 家 系 统 地 介 绍 上 述三 方 面 的理 论 由 于 在周 围 神 经 系 统 肌 骨 系 统 和 心 肺 系 统 方 面 创伤 或 疾 病 后 能 够恢复 的事 实 已 为 读 者 熟悉 故 先 介 绍 长 久 以 来 对 其 受伤 或疾 病 后 能 否 恢 复 一 直 存 在 疑 问 的 中枢神 经 系统 的 这 方 面 的 问 题 此 专 题 共 分 部 分 本 文 刊 出 后 广 大 读 者 如 有 不 同 观 点 或 疑 问 均 欢 迎 给 本编 辑部 来 信 或 投 本 刊 百家 论 坛 一 栏开 展 讨
。
可塑性 理论 的形 态
,
生理学
依据
在形态学方面
,
的细 胞死
、
亡 后 确 是 不 能再 生 的 其 原 因是 胶 质细 胞
,
特别是 少 突胶 质细 胞产 生 一 种能 使 生长 锥 崩 溃的分子 并妨碍 了长 出的芽的延长 但 不能再生的概念并不 能运 用到 轴 突 树 突及 突触连 结 上 轴 突长
, ,
。
,
。
,
脑 的相 应 部 分 也 发 生 相 应 的 形 态 学 改 变 的
曾证 实 若 正 在 常 视 觉 发 育 的关 键 阶段 将 小 猫 一 眼 的 眼 睑 缝 合 一 个 时期 以 后 拆 去缝 线 即 使 眼 睑 功 能恢 复 但 该 眼 已 成 为永 久 性 的弱 视 和 其后 提 出 一 个 关 键 性 的 问 题 猫 的视 力 能否 通 过 一 种 合适 的康 复 训 练 而 得 到 恢 复 他 们在 对 猫 给 予 充 分 的 关 怀 和 爱 宠 以 建 立 良好 的 感 情 联 系 的 基 础 上 利 用 正 负 奖 惩 强 使 猫 去 应 用 患 眼 并 尽 盘 避 免 引起 猫 的 挫 折 最 后 他 们 不 仅 能 使 猫 的弱 视 恢 复 正 常 而 且 在猫 的视 皮 层 中发 现 双 目细 胞 数 的 增 多 和 在外 侧 膝 状 体 中发 生 相 应 的 形 态 学 改 变 此 研 究 不 仅 证 明 安 排恰 当 的 康 复 训 练 能 使 功 能 恢 复 而 且 还 证 明随 着 功 能 的 改 普 在 脑 中也 出 现 相 应 的 良性 形 态 学 改 变
复 的机 理 方 面 享 有 盛 名 的美 国 大学康复 医 学 教 授
一 一
证 明 眼 运 动 系具 有 比 我 们 过 去 所 认 识 的有 更 大 的 可 塑 性 这 种 新 运 动形 式 的形成 支持 了 脑 可 塑 性 的 理
论
。
这 种 训 练 的成 功
曾 介绍
了 其 父 从 脑 卒 中 中恢 复 的例 子