走焦虑:功能性步态障碍的潜在康复
据估计,世界上超过一半的人口居住在某种类型的城市,其中数百万人居住在首都城市或其他特大城市。在伦敦、纽约、香港、里约热内卢或开罗这样的城市,有很多东西会吸引人们的注意力:大型购物中心、庞大的地铁网络和高耸的摩天大楼,这些都定义了香港和纽约等城市的天际线。但是你可能没有注意到那些把购物者送上下一层商店的自动扶梯,或者把购物者送到地下。
破碎的自动扶梯现象
然而,这些自动扶梯确实引起了两位科学家的兴趣。雷诺和A.M.Bronstein在2003年设计了一项研究,他们将研究“坏掉的自动扶梯”现象。他们特别感兴趣的是当人们踏上静止的自动扶梯时所产生的那种混乱的感觉。你可能会注意到,当你踏上固定的自动扶梯时,身体前倾且步伐过快,使你的身体稍微失去平衡。
这就是Reynolds和Bronstein感兴趣的研究。在他们的实验中,人们在一个不移动的平台上行走十次,然后在一个移动的平台上行走二十次。最后,每个人被告知他们将踏上移动的平台,而这个平台将不再移动。每个人登上平台的速度都太快了,身体向前摇晃,尽管他们知道平台不会移动。
Reynolds和Bronstein将其解释为运动后效。控制我们腿部运动的大脑中心确保我们使用特定的运动策略,以稳定的方式走上一个移动的平台。由于大脑无法确定平台是否会移动,所以它采取了最安全的方法:预感到平台会移动,迅速上前,身体前倾。研究的一些参与者告诉科学家,这个实验就像走在一个坏掉的自动扶梯上。于是,“坏扶梯”现象就产生了。
功能性步态障碍是由于神经系统功能和使用不当而引起的一种非自主的步态障碍。
在否则方便观察中的真正洞察力是人们的电机神经系统无法立即在两个不同的学习行为之间切换。即使有人有意识地意识到自动扶梯被打破,他们的身体也会在无意识地切换到不同的行走模式之前第一次尴尬。
功能性步态障碍
行走是人类生存不可或缺的组成部分;然而,支撑这种看似基本行为的机制是复杂的。不稳定的步态意味着你更有可能跌倒并伤害自己,但一些“步态”(行走)障碍可能存在,尽管基本力学的正常完整性。
功能性步态障碍是指行走和平衡的异常,其内部不一致(从迄今为止从一瞬间表现出无法解释的可变性)和与其他公认的神经疾病的不一致。这种疾病的人可能会慢慢地走着小步骤,以一种抛出平衡的方式摇曳着他们的手臂和腿。他们也容易拖着一条腿或从膝盖屈曲。因此,他们带着更大的伤害风险。
这是由于神经系统的问题引起的,就像帕金森氏症等其他神经系统疾病一样。不过,这个问题不会影响大脑的“硬件”(就像帕金森氏症可能会影响的那样),而是影响“软件”(处理感官信息,以及这些信息如何影响最合适的行走策略)。它是一种非自愿的紊乱,由神经系统的功能和使用不当引起,而不是由任何潜在的可见损伤引起。
报告表明,2 - 20%的运动障碍与功能性运动障碍有关,40%的功能性运动障碍患者存在功能性步态障碍。这种疾病本身就有可能使人衰弱,但由于相对缺乏可靠的治疗方法,问题更加恶化。
临床医生常常难以正确诊断功能性步态障碍,特别是当它经常被发现是无数运动问题的一部分,这些运动问题可能模仿(甚至与其他神经疾病共存)。目前对功能性步态障碍的分类大多是无效的,研究者本身也没有真正了解功能性步态障碍的潜在机制。这意味着患有功能性步态障碍的人在没有诊断或治疗的情况下会遭受更长的残疾。这可能会导致生活质量下降,从而加剧其他运动学习问题,并导致更大的健康焦虑和抑郁。
电梯坏了的好处
许多科学家一直在思考如何改进功能性步态障碍的临床诊断和治疗。迭戈·卡斯基(Diego Kaski)教授就是这样一位科学家,他是伦敦大学学院(University College London)的副教授,也是英国国立神经病学和神经外科医院(National Hospital for Neurology and Neurosurgery)的顾问神经学家。他研究头晕和平衡障碍,并在2001年与Reynolds & Bronstein合作开发了这个范例,他敏锐地意识到了电梯坏掉的现象。他和Coebergh博士一起开始思考,电梯坏掉的现象是否有助于解开导致功能性步态障碍的机制。
卡斯基教授和他的同事们试图利用电梯坏掉的现象来探索功能性步态障碍患者的运动学习能力。在雷诺兹和布朗斯坦启发的实验中,他比较了14名患者和17名对照组(没有功能性步态障碍)。人们在一个固定的平台上移动五次,然后在相同的平台上移动十次,然后再回到固定的平台上,每个人都事先得到平台移动变化的警告。
人们的运动神经系统不能立即在两种不同的习得行为之间切换。
虽然功能性步态障碍患者最初的行走速度较慢,但他们可以快速提高行走速度,达到行走平台所需的速度。事实上,他们调整速度和步态的无意识学习曲线与对照组相似。主要差异是在从移动平台向静止平台再调整的电机后效阶段。
所有的小组都展示了坏掉的自动扶梯现象,即在刚刚经历过移动的平台后,身体向前绊倒在固定的平台上。但是,对照组只是在他们第一次从移动平台转向固定平台时跌倒,而那些有功能性步态障碍的人无法自我纠正,并反复证明了这种运动后效。与对照组相比,患者在有意识的固定平台阶段也自我报告了更大的行走不稳定性,以及姿势焦虑,但在无意识(内隐)学习阶段没有。
改善诊断和治疗
通过测试功能性步态障碍患者的能力,使用破碎的自动扶梯现象学习和未解析电机行为,Kaski教授及其合作者能够开发能够改善诊断和治疗的见解。这些结果表明,行走行为异常与步态所需的感觉信息(眼睛和脚告诉您)的诠释和处理的问题有关,特别是当运动受到意识控制时。相比之下,功能性步态障碍患者的更高反射运动是正常的,因为大脑不能容易地施加对这些。
就像几乎任何人在破碎的自动扶梯上的第一步一样,大脑必须根据当前信息和以前的经验进行快速的“风险评估”。一旦学到了更合适的响应,它就会迅速恢复到这一点(“破碎的自动扶梯”绊倒只在第一次踏上那个特定的破碎的自动扶梯)。具有功能性步态障碍的人的差异是,它们为纠正了不正确或无效的机动计划需要更长的时间。基于该实验设计的测试可用于测试和诊断功能性步态障碍,寻求评估后疗法的持续时间。
卡斯基教授讨论了如何利用“运动学习”可能是我们治疗步态障碍的一个关键工具。运动学习——通常是为了学习协调肌肉和身体部位的运动技能,包括走路——需要不断地学习和练习一种技能,以便最终能够自动完成。例如,学习在键盘上打字最初将是缓慢的,需要协调和有意识的思考,当我们学习每个键的位置。但是,随着时间的推移,我们凭直觉知道了每个字母的位置,不用看也不用想按键的位置,就可以按键盘打字。换一个新的键盘会让我们的触摸打字失去方向感。
同样的原则也适用于学习走路或跑步。这可以用来帮助有功能性步态障碍的人。在他们的论文中,卡斯基教授和他的合著者建议使用跑步机不断地改变速度和腰带模式,以训练病人更好地对不同的运动模式做出反应,直到它变成直观和自动的。虽然还需要专门进行实验和试验来测试这种疗法是否有治疗效果,但它确实为临床医生和研究人员提供了一种重要的、潜在的治疗方法。
个人反应
您可以在诊断/治疗步态运动障碍时更多地扩展当前问题吗?