脑卒中手功能控制与康复的新策略(朱毅)

感觉方面的问题
19世纪末Sherrington研究显示，阻断脊髓一侧感觉传入的猴将停止使用受累 肢体。感觉反馈对于运动控制至关重要。有研究者阻断动物肢体的感觉传入， 但动物仍可恢复运动功能。开始虽有运动困难，但只要视觉反馈存 在，动物将在2周内显著改善运动功能（Taub和Berman，1968）。 只要患者存在视觉反馈，其感觉传入阻断肢体也能保持一固定姿势。但如丧失 视觉反馈，则会发生较大错误，并且肢体漂移至最初的位置。本体感觉丧失后， 患者不能控制中断关节间协调的相互作用转力矩，而这正是轻松进行多关节运 动所必需的条件。在观看的情况下，运动可显著改善。
Overview
• 脊髓内的“下运动神经元((Lower neurons)”，除了 受
到脊髓内局部环路的影响外，还受到大脑皮层运动区， 脑干中许多“上运动神经元((Upper neurons)”的支 配和协调
• 基底神经节和小脑则向那些上运动神经元提供某种感 觉、认知或感性的信息，使运动更加精确和协调
等问题。
取物障碍
• 在正常取物过程中，涉及多关节的运动 轨迹以曲线平直和具有钟形速率为特点
Hogan & Flash, 1987。 • 神经病理损害患者的取物运动轨迹常以 肌肉和关节间丧失协调性为特征，这种运
动协调性的破坏可影响运动的时间及
轨迹。
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运动方面的问题
• 运动时间异常 • 与正常健康者比较，卒中患者取物运动减慢、准确性
共同运动、独立运动缺失
以及联合反应
• 共同运动是指分离运动不充分、形成肢体固定的运动模式（Twitchell, 1951）。 • 临床将卒中后的运动恢复总结为形成共同运动和脱离共同运动模式的过程。最佳
的恢复指重获单关节的分离运动（Brunnstrom, 1996; Twitchell, 1951）。上肢 各节段间的固定关系即肩肘关节间形成的共同运动是健康正常者上肢运动具备的 特征。是正常肢体运动所具有的特征（Micera et al, 2005）。 • 正常健康者肩肘关节的角运动轨迹一致即存在强共同 运动耦合现象。而偏瘫患者在完成够取运动时，这种肩肘关节共同运动耦合的现象 被破坏。 • 卒中偏瘫患者患侧肩肘关节运动轨迹出现异常耦合现象（Beer et al, 1999; Dewald & Beer,2001）。这种运动轨迹异常耦合的现象使卒中患者在肩关节内 收的同时进行伸肘运动困难。 • McCrea及其同事（2005）认为，瘫痪手臂肌肉力量不足将使额外的手臂肌肉代 偿性激活，从而出现卒中后取物异常的运动轨迹。因此需要激活其它肌肉进行代 偿，从而导致运动轨迹 • 偏离。 • 这种肌肉激活的模式导致肩外展、关节间节段运动和间接手运动。表明瘫痪手臂 在向前取物过程中肌肉不能产生足够力量，为顺利完成向前取物任务激活了额外 肌肉（McCrea等2005）。
• 涉及视觉信号处理过程的中枢损伤将损害空间物体定位能力。 • 卒中后同侧偏盲造成的视野缺损，限制半侧视野视物能力， • 右侧大脑半球损害后常易造成视觉忽略和视觉缺陷。伴随左侧忽
略的右侧大脑半球损害，由于左侧视野定 • 位障碍将导致患者在抓取放置于身体左侧的物体时存在困难。 • 小脑损伤患者出现追踪可视目标启动延迟、手运动多变、不准确
• — The goal of the movement and the movement
• strategy that best achieves the goal
•
The motor control hierarchy have three levels
•
The middle level－ tactics
皮质脊髓外 束（lateral corticospin al）手精细
延髓网状结构 脊髓束 medullaryreticulospinal tract(上肢取物 有关)外侧网状 脊髓束
上丘（superior colliculus）定向 皮质脊髓前束（anterior corticospinal）随意运动
The mental body image seems to be generated by somatosensory proprioceptive, and visual inputs to the posterior parietal cortex (area 5, area 7)
The motor control hierarchy
物）严重。
Compensation Hypertonus
Associated Reaction
Established Spastic Pattern
Without Specific Lesion
•
Represented by the motor cortex and
cerebellum（小脑）
•
Is concerned with tactics（策略）
• — The sequences of muscle contractions
•
Arranged in space and time
•
Required to smoothly and accurately achieve
The motor control can bedivided into two parts: 1.Thespinal cord’s command and control of coordinated muscle contraction 2. The brain’s command and control of the motor programs in the spinal cord
• — Action of the motor neuron and interneuron pools
• that generate the goal-directed movement and
• make any necessary adjustments of posture
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• Local levels: include spinal cord and brain stem structures
姿势控制（posetureal control） part 1
• Central command
前馈 APAs
Limb movement
Postural disturbrance
前庭脊
髓束 vestib ulospia nal tract
顶盖脊髓束
tectospinal tract（头& 眼控制有关）
桥网状结构（core stability）
BOS
2
Part2 motorcircuit for finger
大小脑相关联
额前区
基底节
运动前区（premotor cotex）
丘脑
感觉运动皮质区
皮质脊髓外束
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定向障碍
• 取物、抓物及操作障碍 • 靶目标定位障碍：眼－头协调 1 由于动眼系统破坏所致的视觉障碍； 2 由于与头部活动相应的眼运动前庭眼反射控
制破坏所致的前庭系统功能障碍；
3 由于小脑破坏所致的不能按任务要求进行前 庭眼反射调整适应环境 ；
视觉缺陷和目标定位
Motor Control
脑卒中手功能控制与康复的 新策略
朱毅
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introduction
• 生命在于运动…… • 运动是动物维系个体生存和种族繁衍的
基本功能之一
Fra Baidu bibliotek
How does a coordinated movement achieved ?
•Planing a pitch from a high cupboard
thestrategic goal
The motor control hierarchy have three levels
• The lowest level－ execution
•
Represented by the brain stem（脑干） and
spinal cord
•
Is concerned with execution
Postural adjustment
（dorsolateral & vntromedial system）
反馈 feedback
皮网
Corticoreticurospin al tract（tonic &core-contral）
Pontine 桥网
reticulospinal tract（truckpelvic，proximal u/e，l/e）
have three levels
•
The highest level－ strategy
•
Represented by the association areas of
• neocortex and basal ganglia （基底核）of the forebrain
•
Is concerned with strategy:（运动策略）
降低及协调性差（Beer et al, 2000; Cirstea et al, 2003 ) 脑瘫偏瘫型患儿为观察对象，发现包括到达物体及和 物体接触时间在内的患手总运动时间，较健手显著延 长。运动时间延迟也是小脑受损患者取物的特征之一 Rand et al, 2000; Van Donkelaar& Lee, 1994）。 取物时间延迟也可见于帕金森氏病（PD）患者（Kelly et al, 2002; Negrotti et al, 2005）。
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关节间协调异常
对很多神经病理损害患者而言，取物运动的特点为多关节丧失协 调性，引起异常的运动轨迹。如Bastian 及其同事（1996, 2000, 2002）研究小脑损伤成年患者的运动轨迹，发现存在辨距不良 和分解障碍的问题。 1996年 Levin研究发现，偏瘫患者患侧上肢的运动时间较健侧明 显延长，患侧上肢的运动范围也较健侧缩小。分节运动、变异性 增加以及关节间协调运动障碍是患侧上肢运动轨迹的特点。 偏瘫型脑瘫患儿存在关节间协调障碍的问题。Ricken及其同事发 现，患侧躯干、肩、肘关节间协调模式表现为分节运动，变异性 大。
The motor system consists of all our muscles and the neurons that command them。 The spinal cord contains certain motor programs for the generation of coordinated movements。These programs are accessed, executed, and modified by descending commands from the brain
Motor Control Hierarchy
• Higher centers: include, Supplementary motor area, association cortex, areas related to emotion and memory
• Middle levels: Include primary motor cortex, cerebellum, brain stem（脑干）, thalamus（丘 脑） and basal ganglia (nuclei)（基底节）
Task——从高处取物
双重课题（dual task）
手指操作 手指构型
精细的把握瓶子
目的性运动（purposeful movement）part 2 把握形状准备
肘关节&前臂分离运动
姿势控制（posetureal control）part 1
肩关节定向 肩胛带稳定
骨盆躯干稳定
与运动控制相关的神经系统
抓物障碍
•
卒中患者出现抓物障碍，即手指和手运动减慢及
准确性降低，指尖力调节能力降低，以及单一手指控
制能力减退（Grichting，2000；Hermsforfer，
2003；Lang和Scheiber，2003）。
• 卒中偏瘫患者远端的肌肉受损常常最严重 （Colebatch和Gandevia，1989）。由此产生这一假 说，即卒中后依赖于肢体远端的抓物障碍较依赖于肢 体近端的取物障碍更严重。 Lang和同事（ 2005）卒 中后远端（抓物）运动能力损害并不一定比近端（取