受伤后,练习不同速度的动作可以改善某些神经功能
根据广岛大学Kozo Funase教授的人体运动控制实验室的研究结果,脊髓中一个神经回路的变化,而不是另一个,取决于肌肉完成任务的速度。研究结果可能会影响中风或脊柱损伤后患者努力控制身体的物理治疗程序。
脊椎中多种不同类型的神经回路控制着运动神经和感觉神经之间的交流。一种叫做突触前抑制,它像门一样控制传入的感觉信息,防止肌肉痉挛。另一种叫做Ia互反抑制,通过使一组肌肉放松,使另一组肌肉收缩来协调肌肉对,就像当你的三头肌伸展时,你可以弯曲展示你的二头肌。
几项研究表明,运动技能训练会影响这些神经回路但科学家们没有考虑到训练的速度。
前物理治疗师、现为船酶教授实验室博士生的久保田慎二(Shinji Kubota)说:“我们想研究在缓慢移动时练习某个特定的动作,与全速运动时练习相同的动作相比,是否会或多或少地改变神经。”
结果表明,不同的神经回路对运动速度的反应不同。在任何速度的重复运动后,突触前抑制回路对告诉肌肉收缩的信号变得更加敏感。往复Ia抑制回路在重复快速运动后变得更加活跃,而在重复缓慢运动后则没有变化。对神经的抑制越多,肌肉就越不活跃。
“在中风或脊髓损伤后的身体康复过程中,患者的一个常见问题是他们的肌肉痉挛性收缩,变得僵硬或引起无法控制的颤抖。痉挛依赖于速度,所以当患者试图快速移动时,痉挛症状会变得更严重,而缓慢的移动通常更容易,”久保田说。
如果治疗程序能反映控制身体运动的神经回路类型,运动技能康复可能会更有效。
熟练的动作,比如移动手臂去拿杯子,是由突触前抑制回路控制的,它不受移动速度的影响,所以练习的速度要比正常的慢速度避免痉挛仍然可以产生积极的变化。相比之下,步行依赖于互反Ia抑制回路来重复地将肌肉活动从收缩转换为放松,并且只有在练习快速运动后,这种回路才能得到改善。
久保田提倡科学的严谨性,对于将研究结果立即应用于临床的主张持谨慎态度。
“对大脑或脊柱的损伤给治疗师带来了各种各样的挑战。了解神经回路变化的机制可能是为中枢神经系统疾病患者开发有效康复方法的关键因素。我的下一个目标是创建一个中风损伤的动物模型,并调查两者之间是否有任何联系神经久保田说。
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