视觉反馈训练对脊髓损伤患者运动功能康复作用机制的功能MRI研究进展

视觉反馈训练(visual feedback training, VFT)已经被广泛应用于脊髓损伤(spinal cord injury, SCI)及其他各种运动功能障碍性疾病的康复治疗,并取得较好疗效,但其对运动功能影响的神经机制尚不清楚。随着功能MRI的发展,研究发现VFT与大脑网络间和网络内的功能连接改变及感觉运动皮层的激活有一定相关性,为揭示其促进运动功能康复的神经机制提供了理论依据。因此,本文就VFT对SCI患者运动功能康复作用机制的功能MRI研究进展进行综述,旨在为VFT在SCI患者运动康复中的临床应用提供神经影像学证据。

基于镜像神经元系统的动作观察训练联合重复经颅磁刺激技术在脑卒中偏瘫患者中的应用效果

目的探讨对脑卒中偏瘫患者使用基于镜像神经元系统的动作观察训练联合重复经颅磁刺激技术的应用效果.方法选取2020年3月—2023年3月该院收治的80例脑卒中偏瘫患者为研究对象,按照随机数表法将其分为对照组与观察组,每组40例.对照组采用常规治疗联合重复经颅磁刺激技术,观察组在对照组基础上采用基于镜像神经元系统的动作观察训练.对比两组患者的肢体运动功能、手指运动功能、日常生活能力及生活质量.结果治疗前,两组Fugl-Meyer运动功能、手臂动作调查测试、改良Barthel指数及脑卒中专用生活质量评分比较,组间差异无统计学意义(P>0.05);治疗后,观察组Fugl-Meyer运动功能评分为(14.51±3.23)分,手臂动作调查测试评分为(26.86±5.25)分,改良Barthel指数评分为(53.02±4.43)分,脑卒中专用生活质量评分为(97.11±12.23),均高于对照组,组间差异有统计学意义(P<0.05).结论基于镜像神经元系统的动作观察训练联合重复经颅磁刺激技术治疗脑卒中偏瘫,不仅能改善肢体运动功能和手指运动功能,还能提高其日常生活能力及生活质量.

动作观察疗法对亚急性期脑卒中患者上肢运动功能的影响

目的:探讨动作观察疗法对亚急性期脑卒中患者上肢运动功能的影响。方法:将31例脑卒中患者按随机数字表法分为观察组(16例)和对照组(15例)。对照组采用常规康复治疗,观察组在对照组基础上辅以动作观察疗法,每周6次,每次20min,共治疗4周。分别于治疗前、治疗4周后对两组患者采用上肢Fugl-Meyer运动功能评分法(FMA)并使用量角器对肩关节前屈、肘关节伸展和腕背伸主动活动度进行测量,以评定患者的上肢运动功能;并分别检测治疗前后FMA与肩关节前屈、肘关节伸展和腕背伸主动活动度之间的相关性。结果:治疗前,两组患者的FMA评分及肩关节前屈、肘关节伸展和腕背伸主动活动度评定差异无显著性意义(P>0.05);治疗4周后,两组患者上述指标较治疗前均有所改善(P<0.05),且与对照组相比,观察组的FMA评分(44.81±8.86)、肩关节前屈(150.88°±21.32°)、肘关节伸展(135.56°±17.22°)主动活动度的改善程度显著(P<0.05);两组患者,除治疗后的对照组FMA评分与肩关节主动前屈活动度、FMA评分与肘关节主动伸展活动度不相关(P>0.05)外,其余FMA评分均与肩关节主动前屈活动度、肘关节主动伸展活动度及腕主动背伸活动度之间存在正相关性(P<0.05)。结论:基于镜像神经元理论的动作观察疗法可改善亚急性期脑卒中患者的上肢运动功能,且FMA与肩关节前屈、肘关节伸展和腕背伸主动活动度存在相关性。

汉语动作成语语义理解激活脑区及其具身效应:来自fMRI的证据

动作语义理解脑区及前运动皮层是否有严格的对应关系一直处于争论中。这可能与使用不同的语义材料有关。本研究选取描述手部、面部、口部发音和脚部动作的汉语成语以及不包含动作的汉语抽象成语作为语义材料,要求被试完成Go/No go的语义判断任务,同时采用功能磁共振成像技术,考察在理解汉语动作成语时,人的脑区激活情况。结果显示,动作成语语义理解引起包括顶叶、额叶和颞叶等脑区的活动,说明汉语动作成语的语义脑区包括顶叶、额叶和颞叶;涉及身体不同部位的4类动作成语分别引起了顶叶和额叶感觉运动皮层的特异性激活。手部和脚部动作成语语义理解主要激活中央前回和前运动皮层;面部动作成语激活右侧额中回后部和背外侧前运动皮层;口部成语更多激活背外侧前运动皮层前部,右侧额下回的布鲁卡区。本研究的结果说明,汉语中涉及动作的成语语义理解脑区与负责相应动作的感觉运动脑区是拟合的,汉语动作成语语义理解表现出具身效应。

动作观察疗法对恢复期脑梗死患者上肢运动功能及运动诱发电位的影响

目的:探讨基于镜像神经元理论的动作观察疗法对恢复期脑梗死患者上肢运动功能恢复及运动诱发电位的影响。方法:将53例恢复期脑梗死患者按随机数字表法分为观察组(28例)和对照组(25例)。对照组在常规康复治疗的基础上,观看不同的几何图案及数字符号,然后模仿特定动作;观察组则在常规康复治疗的基础上,采用动作观察疗法,每周6次,每次20min,共治疗8周。分别于治疗前、治疗8周后对2组患者采用上肢Fugl-Meyer运动功能评分法(FMA)、Wolf运动功能测试(WMFT)及改良Barthel指数(MBI)进行测量以评定患者的上肢运动功能及日常生活活动能力。采用诱发电位仪分别刺激患侧大脑皮质M1区、第7颈椎棘突刺激,在拇短展肌记录运动诱发电位(MEP)。结果:治疗前2组患者各项评价指标评定差异无显著性意义(P>0.05);治疗8周后,两组患者上述指标较治疗前均有所改善(P<0.05),且与对照组相比,观察组的FMA评分(42.32±12.56)、WMFT评分(51.57±11.45)、MBI评分(73.57±10.17),MEP的潜伏期(22.69±2.11)ms、波幅(1.25±0.38)mV、中枢运动传导时间(10.12±1.46)ms的改善程度较对照组显著(P<0.05)。结论:基于镜像神经元理论的运动观察疗法可改善恢复期脑梗死后中枢神经运动传导功能,改善上肢运动功能,提高日常生活活动能力。

镜像神经元系统的研究回顾及展望

镜像神经元系统的发现使得研究者从一个较为统一的神经机制层面了解人类多个层次的社会认知活动。在猕猴大脑F5区发现的镜像神经元可以在抽象的层面上帮助猕猴理解他人行为的意图。利用脑成像技术,研究发现人类的镜像神经元系统能够匹配外界的知觉表征和内在的动作表征从而通过"居身模仿"这一过程来进行模仿、语言理解、理解他人的意图及情绪这些重要的社会认知活动。另外,镜像神经元系统在社会交往中也起着重要作用,最后,就镜像神经元系统在心理理论中的作用、了解自我-他人问题和镜像神经元系统的关系、动机、经验等因素对镜像神经元系统活动的调控等问题对未来的研究方向进行了展望。

“镜像”的内涵与外延:围绕镜像神经元的争议

镜像神经元被认为是改变认知神经科学的重要发现,它的发现为迄今为止许多行为实验难以检验的心智或认知现象提供了一个统一的研究视角。然而,镜像神经元在社会认知活动中的重要作用却引起了研究者的激烈争论。系统回顾镜像神经元研究中的争议,可以尝试以争论焦点出现的逻辑关系和性质为依据将其划分为两类:一类是关于镜像"内涵"的争议,主要包括镜像神经元是否存在及其起源的争议。另一类则主要围绕镜像"外延"的争议,即有关镜像神经元系统和镜像机制的争议。未来的研究必须摒弃将镜像神经元视为"认知科学圣杯"的神经还原主义倾向,将之视为一个由多个子系统组成的开放的复杂巨系统,并将焦点转向关注镜像机制。

运动技能水平与躯体感觉输入对运动表象的影响

运动表象质量与运动技能水平有关,运动表象质量随着运动技能水平的提高而上升。器械使用可使人脑产生可塑性改变,使用者会将器械纳入身体图式。然而,两者影响运动表象的神经心理机制还不清楚。本研究采用功能性磁共振成像探析篮球运动员与新手在不同持球条件下表象投篮时脑功能活动的差异。结果表明运动员表象质量较好,镜像神经系统激活高于新手;持球条件下运动员表象质量显著高于不持球条件下,镜像神经系统激活程度显著低于不持球条件下。研究说明持器械可以显著提高运动员的表象质量,器械使用带来镜像神经系统的可塑性变化。

镜像神经在药物心理渴求中的作用及机制

心理渴求是物质依赖者希望重新感受神经活性药物效应的渴望,其神经机制的早期影像研究,主要集中在前额皮质和奖赏中枢。镜像神经是新近发现的位于动作脑区,能理解、分析所观察动作的目的和性质,并通过内隐模拟,产生直接映射式的情绪和认知的神经。最新的研究发现尼古丁成瘾者在相关线索的刺激下,其镜像神经也能被激活。本研究旨在探索镜像神经参与相关线索下心理渴求形成的机制,为发展更可靠的依赖行为的生物学标记提供另一个重要目标,帮助人们更好地理解药物渴求形成的神经生物学基础与过程。

模仿:心理学的研究述评

模仿就是复制,是观察者与示范者在行为上的匹配。模仿的概念早已有之,但近10年来模仿研究仍然是发展心理学、社会心理学以及认知心理学的热点之一。模仿与仿真和无意识模仿既有区别又有联系。模仿有多种不同类型以及相应的理论假说。多数研究认为镜像神经系统是模仿的脑机制,但这一结论还需要进一步检验。模仿受到了包括社会情境等多种因素的影响。未来的研究应在改进和拓展现有研究范式的基础上着重探讨模仿的内在结构、多种模仿之间的关系以及模仿与其他认知能力的关系。

阐明心理理论机制的新途径--来自镜像神经元研究的证据

近10年来,大量电生理数据证实了非人灵长类脑中存在镜像神经元。这些神经元无论是在观察同类执行某一动作还是自己执行这一动作时都会被激发。这种镜像机制可以作为一种联系自我和他人之间的桥梁,参与到其他多种社会认知能力中(如意图的理解、模仿、共情、语言以及心理理论等)。目前诸多实验证据都基于一个共同的前提假设,即人脑中也可能存在一个类似的"镜像神经元系统",因此镜像神经元的研究对于阐明心理理论的脑神经机制及其相关的元理论预设(理论论、模仿论和模块论)显得意义重大。文章回顾这个前提假设,分析讨论了其作为心理理论神经基础的各种实验证据,总结了该领域存在的问题并对今后研究的发展趋势进行了展望。

用药动作线索诱发海洛因戒断者的镜像神经活动:一项fMRI研究

相关线索能够诱发药物依赖者的心理渴求,而健康人不会对相关线索产生心理渴求。15名海洛因成瘾者和12名没有任何物质滥用的健康被试参与实验,收集了他们在观看相关线索与对照线索时的脑神经活动。结果发现,药物线索能够诱发戒断者更多脑区的活动,包括扣带回和楔前叶。两组被试在对照动作线索刺激诱发作用下,其颞叶、顶叶均出现了较为一致的活动。在用药动作线索诱发作用下,戒断组双侧颞中回、双侧顶下小叶、左侧顶上小叶和右侧额下回显示出显著活动,并且与对照动作线索激活脑区一致;健康组被试除枕叶-颞叶联合区外,没有出现显著的脑区活动。以上结果表明,用药动作线索诱发了海洛因戒断者颞中回、顶下小叶、额下回等镜像神经系统的活动,这些脑区对不同类型的相关线索十分敏感,它们可能通过对用药动作的心理模拟,参与了用药动作线索的快速自动化加工。

大脑理解语言还是身体理解语言——具身认知视角下的语义理解

具身认知强调身体感觉经验在概念形成和理解过程中的作用。概念符号的含义是建立在身体感觉运动经验基础上的。形象性概念学习过程中建立了感觉通道与运动脑区的特异性联结;抽象动词通过隐喻的方式,用较为熟悉的身体感觉经验映射和理解较为复杂的抽象概念。脑成像研究表明,动词语义理解与前运动皮层和主运动脑区存在特异性的对应关系,动作语义理解是具身的,大脑镜像神经系统和运动脑区模拟了概念中的动作,实现了动作语义的通达。从这个意义上说,语言的理解没有超越身体的物理经验,心理和身体是统一的。

孤独症碎镜理论述评

孤独症是泛指一大类在社会交往、沟通方面存在功能缺陷的疾病,至今病因尚未阐明。"碎镜理论"作为孤独症研究领域的新兴理论,在神经—认知层面较先前理论更为全面地解释了孤独症的各种临床行为表现,并为这些异常行为间的相互关系提供了一种统一性的研究视角。文章首先对镜像神经元的发现进行了简介,在此基础上对碎镜理论的由来及其与孤独症相关功能(包括动作识别与模仿、心理理论、共情以及语言理解)缺陷的关系进行了综述,最后通过区分主动模仿和自动模仿,就镜像神经元系统及其调控系统与孤独症关系中存在的问题进行了反思与展望。

灵长类动作理解的镜像神经机制研究进展

灵长类动作理解(understanding of actions)的神经机制是认知神经科学研究的重要内容,它的阐明对于揭示灵长类特有的一些高级认知行为的本质和过程具有重要意义。就灵长类动物而言,个体对其同类做出动作的识别以及理解是其一切社会行为的基础,但是迄今为止我们对其动作理解的神经机制还知之甚少。随着镜像神经元成为近年来国外认知神经科学与认知人类学研究的热点,人们通过神经生理学和脑成像等技术,陆续发现和证明了其在灵长类动作理解过程中的重要作用。本文综述了近年来关于灵长类动作理解的镜像神经机制的研究成果,介绍了镜像神经元在灵长类动作理解过程中的一些新认识及其在该能力进化和发育等方面的作用,并对当前一些实验中遗留的问题与灵长类动作理解领域的未来研究方向作了反思与展望。

语言伴随性手势是否和语言共享同一交流系统?

语言伴随性手势是人类语言交流的一个普遍的特征,它可以发挥信息交流的功能。依据产生目的以及适用范围的不同,手势可以分成表象性手势和非表象性手势。多数研究者认为,语言和手势动作是"近亲",具有"家族相似性"。来自语言发展、认知心理学和认知神经科学的证据均表明,手势和语言共享同一个交流系统。当手势动作和发音单词意义相同时,手势动作受到单词发音的干扰,同时引发发音共振峰2(F2)的放大。手势和言语之间遵循互相作用理论,它们作用的基础是语义一致性,镜像神经系统完成了两者语义一致性的传递。由于语言伴随性手势和语言之间的关系是语言和行为结合良好的特例,因此,对语言伴随性手势的研究将有助于对人类心智有一个更深层次的认识和理解。

镜像神经元的意义

镜像神经元是一种感觉–运动神经元。它的典型特征是在动作观察和动作执行两个阶段皆被激活。多年来,由于研究伦理的限制,研究恒河猴时使用的单细胞电极植入方式无法应用于人类,因而不能确定人类大脑皮层是否也存在着具有同样功能的神经细胞。但是通过脑成像技术,神经科学家确定人类大脑皮层存在着具有相同或类似功能的脑区,称为"镜像神经系统"。文章对镜像神经元及其人类镜像神经系统的意义进行了深入分析,指出:(1)由于镜像机制把动作知觉和动作执行进行匹配,观察者仅仅通过他人行为的知觉,就激活了执行这一动作的神经环路,产生了一种他人动作的具身模拟,因而可以直接把握他人的行为意图;(2)镜像神经元所表现出来的那种动作知觉与动作执行的双重激活功能支持了身心一体说,从方法论上证明了身心二元论的缺陷,为身心的整体观提供了神经生物学的证据;(3)镜像神经机制把他人的动作与自己的运动系统相匹配,以自身动作的神经环路对他人的动作做出回应,促进了人际理解和沟通,成为社会沟通的"神经桥梁"。

低频重复经颅磁刺激联合镜像神经元训练系统对卒中后慢性完全性失语的效果研究

目的观察低频重复经颅磁刺激(repetitive transcranial magnetic stimulation,rTMS)联合镜像神经元训练系统(mirror neuron training system,MNTS)对卒中后慢性完全性失语患者的临床效果。方法前瞻性连续纳入2018年1月-2020年1月于南京医科大学附属脑科医院康复医学科住院的30例卒中后慢性完全性失语患者,按随机数字表法分为对照组、MNTS组和联合组,每组10例。对照组仅给予常规言语康复训练,MNTS组在对照组的基础上给予镜像神经元训练,联合组在MNTS组的基础上给予右侧Broca同源区1 Hz的rTMS治疗。分别于治疗前和治疗3周后对三组患者进行西方失语成套测验(western aphasia battery,WAB)以及波士顿诊断性失语检查(Boston diagnostic aphasia examination,BDAE)评定。结果治疗前三组患者一般资料及WAB各子项评分、BDAE分级组间差异无统计学意义。治疗后联合组WAB各子项及BDAE分级均较治疗前提高,差异均有统计学意义。治疗后联合组WAB子项自发言语(P=0.007)、复述(P=0.027)、信息量(P=0.009)、失语商(P=0.041),以及BDAE分级(P=0.012)高于对照组,自发言语(P=0.033)高于MNTS组。结论低频rTMS联合MNTS对改善卒中后慢性完全性失语患者的语言功能有一定的作用。

观点采择任务在心理理论脑机制研究中的应用

以往的心理理论脑机制研究主要采用经典的错误信念任务或其变式。近年来,研究者开始将观点采择实验任务融入心理理论脑机制的研究中,得到了更为精确的研究结果。研究发现,心理理论涉及额叶—顶叶—颞叶的神经网络,它们是完成心理理论加工必不可少且功能各异的脑区。文章阐述了观点采择任务在心理理论脑机制研究中的具体应用,并指出今后应着重在发展认知神经科学的框架中,融合镜像神经元的最新成果展开对该领域的研究。

自闭症谱系儿童模仿缺陷的脑神经机制

模仿在人类生命进化中具有举足轻重的意义,自闭症儿童的认知发展的研究表明,模仿缺陷是导致自闭症谱系儿童沟通障碍、社交困难的核心缺陷,而镜像神经系统机能失常假设有力地解释了自闭症谱系儿童模仿缺陷的神经机制。尽管镜像神经系统的信息加工过程还存在着MOSAIC模型和EP-M模型的争论,但这两种模型都支持自闭症儿童脑神经功能连通异常的假说。