振动诱导运动错觉在急性脑卒中中的受损及衰老的关键影响:一项横断面研究
《Aging Clinical and Experimental Research》:Vibration-induced illusion of movement is hindered by acute stroke but mostly by aging: a cross-sectional study
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时间:2025年12月02日
来源:Aging Clinical and Experimental Research 3.4
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本研究针对老年化及脑卒中后上肢本体感觉障碍高发的问题,探讨了振动诱导运动错觉(VIM)在衰老和急性脑卒中人群中的变化规律。研究人员通过标准化运动错觉程序(SKIP)评估了三组参与者(年轻健康、老年健康、急性脑卒中)在有无视觉反馈条件下的VIM反应。结果发现视觉反馈会显著抑制健康人群的VIM感知,而衰老会降低VIM的辨别能力,急性脑卒中则进一步加剧这种损害。特别值得注意的是,在脑卒中患者中,年龄与VIM评分呈显著负相关。该研究为理解感觉运动整合的年龄相关变化提供了新证据,对开发针对性的神经康复策略具有重要指导意义。
当我们闭上眼睛,尝试移动手臂时,那种清晰的位置感和运动感来自于一个精妙的感觉系统——本体感觉。这种"身体的第六感"依赖于肌肉、关节和皮肤中的特殊感受器,其中肌肉纺锤体通过Ia类传入纤维向大脑传递关键的牵张信号。有趣的是,科学家发现通过振动肌腱可以巧妙地"欺骗"这个系统,让静止的肢体产生运动的错觉,这就是振动诱导运动错觉(Vibration-induced Illusion of Movement, VIM)。
随着全球人口老龄化加剧,衰老相关的本体感觉功能衰退已成为重要的公共卫生问题。与此同时,脑卒中作为老年人常见的神经系统疾病,其导致的运动障碍和本体感觉缺损更是雪上加霜。尽管VIM在慢性期脑卒中康复中显示出潜力,但急性期脑卒中患者能否感知这种错觉,以及衰老如何影响这一过程,仍然是个未解之谜。
在这项发表于《Aging Clinical and Experimental Research》的研究中,由Brieuc Léger领衔的研究团队开展了一项精心设计的横断面研究。他们招募了29名年轻健康参与者(26±7岁)、30名老年健康参与者(63±8岁)和26名左侧肢体受累的急性脑卒中参与者(68±12岁)。所有参与者均接受肱三头肌肌腱的80Hz振动刺激,研究人员通过标准化运动错觉程序(Standardized Kinesthetic Illusion Procedure, SKIP)这一4分量表来量化错觉的清晰度和方向。
研究团队采用了一套严谨的实验方案:通过肌腱振动器施加标准化刺激,使用SKIP量表进行主观评估,同时采用近红外光谱进行脑功能监测(后续发表)。健康参与者接受双侧手臂测试,分别在有/无视觉反馈条件下进行;而脑卒中患者仅测试患侧手臂。统计分析采用方差分析和事后检验,并控制多种混杂因素进行偏相关分析。
研究发现健康人群的VIM感知明显受到视觉反馈的调节。年轻参与者在无视觉条件下的SKIP总分显著高于有视觉条件(左侧:2.62 vs 0.86;右侧:2.35 vs 0.69)。老年组也表现出相似模式,尽管得分较低(左侧:1.52 vs 0.63;右侧:1.03 vs 0.50)。然而,急性脑卒中患者却未表现出这种视觉调制效应(0.85 vs 0.62)。这一结果支持了感觉加权模型,即视觉这种被认为更可靠的感觉模态会主导最终感知。
年龄比较显示,年轻参与者的VIM表现显著优于老年参与者,无论是SKIP总分还是错觉发生率都更高。有趣的是,当仅分析那些确实感知到错觉的参与者时,三组间的VIM强度并无显著差异。这表明衰老主要影响的是VIM的辨别能力,而非错觉本身的强度。这种年龄相关的衰退可能源于肌肉纺锤体的结构和功能改变,以及中枢神经处理能力的下降。
脑卒中患者的表现最为受损,仅有42%的参与者报告感知到预期的运动错觉。更重要的是,他们缺乏健康人群表现出的视觉调制效应,说明急性脑卒中在衰老的基础上产生了额外的损害。脑卒中患者的右侧半球病灶(25例为缺血性)主要涉及感觉运动网络,可能破坏了老年人为补偿本体感觉衰退而建立的代偿性神经网络连接。
在脑卒中患者中,年龄与SKIP总分呈现显著的负相关(r=-0.68),这种关联独立于运动功能(Fugl-Meyer评分)、神经缺损严重程度(NIHSS)、病灶体积等临床指标。相反,在健康老年人中并未发现年龄与VIM评分的显著相关性。这一发现提示,在病理状态下,衰老对感觉处理能力的负面影响可能被放大。
研究结论强调,衰老是影响VIM反应的主要因素,而急性脑卒中则进一步加剧了这一损害。特别值得注意的是,脑卒中患者缺乏视觉调制效应的现象,为理解感觉整合机制的病理改变提供了新视角。这些发现不仅深化了我们对年龄相关感觉衰退机制的认识,也为开发针对性的康复干预策略提供了重要依据。
该研究的创新之处在于首次系统探讨了急性期脑卒中患者的VIM特征,并揭示了衰老与脑卒中的交互作用。未来研究可进一步探索VIM作为神经康复 biomarkers 的潜力,以及物理活动、教育背景等因素对延缓感觉功能衰退的保护作用。随着人口老龄化趋势的加剧,这类研究对促进健康老龄化和改善脑卒中患者康复结局具有重要的临床意义和社会价值。
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