新的步态表现指标与认知功能：一项关于帕金森病患者两者相关性的初步研究

《Frontiers in Human Neuroscience》：New gait performance indices and cognitive functions: a pilot study on correlation in people with Parkinson’s disease

本研究通过引入φ-菲波那契步态数量化步态和谐性，结合TUG-DT单腿起立双任务测试，发现帕金森病患者步态和谐性与认知功能（MoCA）呈显著负相关，且认知功能通过TUG-DT间接影响步态和谐性，证实执行与注意力功能对步态自动化的调控作用，提出整合运动与认知训练的康复策略。

　　帕金森病（Parkinson’s disease, PD）是全球第二常见的神经退行性疾病，它不仅影响患者的运动功能，还导致认知能力的下降，对行走质量和生活品质造成严重影响。本研究通过分析步态变化与认知功能下降之间的关系，结合临床测试和一个创新的指标——φ-波那奇步态数（φ-bonacci gait number），用于量化步态的和谐性、对称性和一致性。研究对象包括19名帕金森病患者（pwPD）和15名健康成年人，他们在进行6分钟步行测试（6-Minute Walk test）时，其步态数据被采集并分析。研究结果表明，步态和谐性与认知表现之间存在显著的负相关关系（φ-波那奇步态数与时间起身与行走双重任务测试（TUG-DT）的关联，r = 0.797，p < 0.05），进一步的中介分析显示，整体认知功能（MoCA）通过TUG-DT间接影响步态和谐性。研究结果表明，pwPD的步态在很大程度上受到执行和注意力功能的调控，而不是单纯的自动性过程。这为探索认知功能与运动系统的复杂关系提供了新视角，并为设计结合运动训练与认知训练的康复方案提供了依据，以提高步态质量、降低跌倒风险并改善患者的生活质量。

本研究通过临床观察和运动测试，旨在分析帕金森病患者步态变化与认知功能之间的关系。步态分析不仅关注传统的运动参数，还引入了创新的φ-波那奇步态数，以更全面地评估步态的和谐性。研究发现，步态和谐性在帕金森病患者中显著下降，而这种下降与认知能力的变化密切相关。特别是在双重任务条件下，如同时进行行走和语言任务，患者的步态表现受到更大的影响，这表明他们在应对认知负荷时存在困难，从而增加了步态不稳定的可能。此外，研究还指出，步态的不和谐性可能反映了运动机制之间的不同步，尤其是在需要较高认知控制的任务中，这种不同步更为明显。

本研究采用了一种跨断面的观察性设计，使用IMUs（惯性测量单元）设备采集步态数据，并通过定制算法提取关键步态事件的时间点，如右脚跟触地、左脚离地、左脚跟触地和右脚离地等。这些数据被用于计算φ-波那奇步态数，该指标整合了步态的自我相似性、对称性和一致性等多维特征，从而更全面地评估步态的和谐性。研究发现，φ-波那奇步态数在帕金森病患者中显著偏离健康人群的正常值，说明帕金森病患者的步态组织方式与理想和谐结构存在较大偏差。此外，通过Spearman相关分析，研究发现TUG-DT与φ-波那奇步态数之间存在显著的正相关关系，这表明在双重任务条件下，认知能力对步态和谐性有重要影响。

研究还采用中介分析方法，探讨MoCA测试（评估整体认知功能）如何通过TUG-DT间接影响步态和谐性。分析结果表明，MoCA得分与TUG-DT完成时间之间存在显著的负相关关系，这说明较高的认知能力有助于在认知负荷下维持更好的步态表现。同时，TUG-DT完成时间与φ-波那奇步态数之间也存在显著的正相关关系，表明步态和谐性与双重任务表现之间存在相互作用。这些发现支持了研究的假设，即步态和谐性不仅受到运动机制的影响，还受到认知功能的调节，特别是在需要执行和注意力的任务中。

研究进一步探讨了帕金森病患者步态中的不同参数，如步速、步长、步频和双支撑期时间等，这些参数在帕金森病患者中均出现显著下降。例如，帕金森病患者的平均步速比健康人群减少了约50%，步长缩短了28%至35%，步频也显著低于健康人群。这些数据表明，帕金森病患者的步态效率和稳定性明显下降，这可能与运动协调能力的受损有关。此外，研究还指出，步态和谐性可能是一个重要的生物标志物，能够反映帕金森病的运动障碍，同时也能揭示神经认知功能的改变。

在康复策略方面，本研究强调了结合运动训练与认知训练的多模式干预可能更有效。通过增强患者的执行和注意力功能，可以改善步态和谐性，降低跌倒风险，并提高其日常生活能力。研究还指出，传统的步态参数虽然能提供一些有价值的信息，但它们往往无法全面反映步态的整体组织方式。因此，引入φ-波那奇步态数作为新的评估工具，有助于更准确地捕捉步态变化，并为个性化康复方案提供依据。

本研究的局限性包括样本量较小，这可能影响统计效力，并增加异常值的干扰。此外，虽然研究使用了年龄和性别匹配的健康对照组，但需要在更大规模的样本中验证φ-波那奇步态数的特异性与普遍适用性。同时，研究中未包括某些认知评估指标，如正确反应数或错误数，这可能限制了对双重任务表现的全面理解。未来的研究应结合更多的认知和运动评估工具，以更深入地揭示帕金森病患者步态与认知之间的复杂关系。

综上所述，本研究揭示了帕金森病患者步态和谐性与认知功能之间的密切联系，强调了认知能力在维持步态流畅性和稳定性中的关键作用。这些发现为设计更有效的康复方案提供了理论支持，也表明帕金森病的步态变化不仅是运动障碍的表现，还反映了神经认知功能的改变。通过引入φ-波那奇步态数，研究为评估和监测帕金森病患者的步态提供了新的视角，同时为多模式康复干预提供了科学依据。未来的研究应进一步验证这些发现，并探索其在临床实践中的应用潜力。