運動再學習理論體系是神經康復領域中重要的技術體系之一。臨床上深入理解該理論體系并靈活應用于神經系統損傷患者，有助于提高康復療效。該文從理論機制和臨床應用研究方面對基于運動再學習理論體系的神經康復應用原則進行了循證解讀，包括主動訓練、反復強化原則，任務特異性原則和目標導向性原則，豐富環境、難度遞增原則，重視反饋原則，早期介入原則，旨在能夠為日后的神經康復臨床研究提供一定的思路和方向。
引用本文： 王榮麗, 王寧華. 運動再學習理論體系在神經康復領域的應用原則. 華西醫學, 2020, 35(5): 519-526. doi: 10.7507/1002-0179.202003414 復制
運動再學習技術是神經康復技術體系的重要組成部分。自上世紀 90 年代末北京大學第一醫院康復醫學科率先將運動再學習理論體系引入中國后，經過 20 余年的研究和臨床實踐，國內學者對該體系的理念和應用原則有了較為深入的理解和體會，北京大學第一醫院康復醫學科至今已連續舉辦了 10 余屆全國性運動再學習技術培訓班，致力于將該理論體系推廣至全國。運動再學習技術是一門操作性很強的理論體系。初學者在接受培訓后往往不難上手，但要想達到深入理解其精髓并能夠靈活運用于臨床不同情況的患者，則實非易事。其臨床療效與操作者的經驗和是否充分理解并熟練掌握該體系的操作原則密切相關。為了增加神經康復工作者對該技術體系的理解，提高臨床應用療效，本文擬從理論機制和臨床應用角度對運動再學習理論體系在神經康復領域的應用原則進行總結和解讀，包括主動訓練、反復強化原則，任務特異性原則和目標導向性原則，豐富環境、難度遞增原則，重視反饋原則，早期介入原則，旨在能夠為日后的神經康復臨床研究提供一定的思路和方向。
1 運動再學習理論體系概述
運動再學習方案是 20 世紀 80 年代初由澳大利亞物理治療教授 Carr JH 和 Shepherd RB 提出的一種針對腦卒中患者的運動療法，該療法以神經生理學、運動科學、生物力學、行為科學、認知心理學等為理論基礎，結合作者的臨床實踐經驗，把腦卒中后運動功能的恢復視為一種再學習或再訓練的過程，形成一套完整、系統、科學的腦卒中患者運動再學習的訓練方法[1]。該理論體系主要是基于腦的可塑性和神經功能重塑機制，綜合應用運動科學、生物力學、神經生理學及行為學等科學分析患者存在的運動問題，有針對性、有步驟地設計難度適宜的訓練任務，訓練過程強調患者的主觀參與，并通過反復強化，不斷優化運動控制和技巧，以達到最大程度發掘潛力、恢復功能的目的，臨床上具有很強的實用性和可操作性。隨著近 40 年在世界范圍內的臨床實踐應用，該理論體系一直在不斷完善、發展，逐漸擴展應用于廣泛的神經系統損傷性疾病，以及其他系統疾病。
最近，Maier 等[2-3]學者在大量循證研究的基礎上總結了基于運動學習理論的神經康復應用原則，包括集中練習/反復強化、間歇訓練、訓練量/時長、任務特異性訓練、多樣性練習、難度遞增、多感覺刺激、外顯式反饋/結果反饋、內隱式反饋/表現反饋、調節效應器選擇、動作觀察/具體化練習、目標導向性訓練、節律性提示、運動想象/精神訓練和社會互動。深入理解并掌握這些訓練原則有助于神經康復工作者更好地理解運動再學習理論體系的特點和內涵，從而進一步提高其臨床應用療效。Maier 等[3]指出以上這些原則從機制上有些更傾向于調節特異性的腦部運動皮質區域（集中練習、訓練量、多樣化訓練、任務特異性訓練、調整效應器選擇和多感覺刺激），而另外一些則傾向于激活或依賴腦部功能區域之間的神經網絡（目標導向性訓練、難度遞增、動作觀察、運動想象、鏡像療法、節律性提示、反饋和社會互動），一個有效的康復方案應將這 2 類原則整合在一起，以促進神經功能重塑并改善功能障礙；但這些原則有些更像是訓練方法，有些內涵上會有交叉重疊，不利于理解記憶。下文在此基礎上結合臨床實踐經驗，對運動再學習體系在神經康復領域的應用原則作進一步的梳理和闡述。
2 運動再學習體系在神經康復領域的應用原則
2.1 主動訓練、反復強化原則
運動再學習體系非常強調患者的主動參與，康復治療師更多的是作為一個引導者的角色來指導患者主動完成各項功能性活動。目前公認的腦損傷后功能恢復的主要機制是中樞神經系統的可塑性，包括功能同源性通路的代償激活、神經突觸分支的建立以及突觸連接的增強。現有研究顯示主動的、反復強化的功能性活動有益于神經重塑和運動功能的恢復[4]。因此，訓練時遵循主動訓練、反復強化原則，有助于患者運動功能的恢復。但訓練時間也不是越長越好。臨床具體應用時可采取集中訓練和間歇訓練相結合的方式，在強化患側肢體主動活動的同時還要注意控制訓練量。
2.1.1 集中練習
集中練習強調在訓練時要針對某一訓練內容進行短時間內無間歇的反復強化訓練[5]。從理論上講，通過反復練習進行學習可以加速形成預期的運動程序，不斷重復的感覺輸入有助于優化動作的策略[6]。有研究發現大量反復練習可以改善運動功能，但這種反復練習不是單一不變的簡單重復，而是在訓練方案中包含了難度逐漸增加的多樣性任務[7]。而另一項研究將受試者分為 4 組，分別給予相同任務但不同重復次數的訓練，結果發現僅重復次數不同并未讓各組間的療效產生顯著性差異[8]。已有多項 meta 分析證實反復訓練對于功能改善具有混合效應[9-11]。因此，集中訓練原則在臨床應用中要注意在訓練內容上與其他原則相結合，而不能只關注重復次數。
2.1.2 間歇訓練
間歇訓練是指在反復練習或訓練療程期間應安排一定的休息時間[5]，有的文獻也將間歇訓練稱為分散訓練[12]。有關人類獲取新技能的研究顯示延長 2 次學習之間的間歇時間有助于改善最終的功能測試表現[12]。而學習時間持續過長可導致學習和保持速率下降[13]。目前關于間歇訓練的作用機制尚不清楚。有學者提出了重復抑制效應假說，即初次暴露于一個刺激因子時會預激活記憶表達，在隨后給予重復刺激時就無需進一步激活，從而導致該刺激因子的內部表達更差[14]。間歇訓練則可能通過取消刺激啟動來抵消這種重復抑制效應。動物研究顯示間歇訓練可以促進長期記憶的形成[15-16]。關于間歇訓練的臨床研究很少，Dettmers 等[17]發現將限制誘導運動療法的訓練方案分散于更多訓練天數、每天更少的訓練時間，其運動功能的改善效果與原方案無明顯差異，但長期的生活質量獲益比原方案更為顯著。
2.1.3 訓練量適度
不同于藥物劑量，康復領域中訓練量的概念相對較為模糊。一般來說，訓練量可用訓練持續時間、頻率和療程來表示[8]。有學者認為高訓練量通常等同于高訓練強度[18]，也有學者認為訓練量/持續時間不應等同于訓練強度，因為訓練強度不能僅僅通過訓練時間來表示[19]。有一些研究證據支持增加訓練時間可能有益于加速功能恢復[9, 20]。而在腦卒中發病早期，增加訓練時間是否會有額外獲益目前尚存爭議。有研究認為腦卒中發病早期增加訓練時間可產生更多的功能獲益[21-22]；而一項 meta 分析則顯示沒有足夠證據證實額外增加的訓練量會帶來額外的療效[23]。造成這種爭議的原因可能是由于研究所采用的干預方案不同和對訓練量的理解差異所致。從神經學角度出發，延長訓練時間的高劑量康復訓練方案有可能產生神經系統結構可塑性改變和神經網絡的重塑[18]，增加皮質興奮性和改善運動功能及使用[9]。因此，在臨床康復工作中需要針對患者的具體情況進行個體化分析，在不引起疲勞等負性作用的前提下盡可能選擇患者可耐受的最大訓練量。
2.1.4 調整效應器的選擇（旨在鼓勵患肢使用）
急性腦損傷后，患者通常會由于患側肢體的疼痛、力弱、麻痹等癥狀而減少患肢的使用，而更傾向于使用健側肢體，從而導致患側肢體出現廢用并進一步引發行為和神經功能上的喪失[24]。有學者將這種代償策略稱為“獲得性不使用”，這是由于自發的患肢使用并不能夠達到一定的運動閾值而產生的[25]。即使在康復訓練方案中都會關注患肢的功能訓練，但研究發現患肢功能的改善并未能夠轉移至在日常生活活動中增加患肢的使用[18]。在鼓勵患肢使用從而成功避免獲得性不使用的治療方法中，限制誘導運動療法可能是最成功的一個[18]。一項功能性 MRI 研究顯示，對患者進行為期 2 周的家庭限制誘導運動訓練（患者每天清醒狀態下 90% 的時間強制患肢使用）可以改變腦部的激活模式。患側手握力的增加與損傷側皮質-小腦區域功能性 MRI 信號的增強具有顯著正相關性[26]。然而一項 meta 分析并未發現足夠的證據支持單純強迫使用患肢具有有效作用[23]。其他旨在促進患肢使用的方法還包括雙上肢同時訓練強化患肢使用[27]，以及通過可穿戴式設備（如智能手環）提供日常生活活動表現的反饋[28]。
2.2 任務特異性原則和目標導向性原則
運動再學習體系強調訓練前先要科學全面地分析評估患者目前存在的主要問題和功能水平，之后針對這些問題和患者的實際能力制定相應的訓練目標和具體的訓練方案，訓練方案要遵循任務特異性和目標導向性原則，給出患者具體的訓練任務和目標，會比抽象的、缺乏目標的訓練更為有效。
2.2.1 任務特異性訓練
運動再學習理論認為不同條件下訓練任務的選擇除了需要與患者所存在的功能問題和能力水平相匹配之外，還受個體和環境因素的影響。由于康復的主要目的是盡可能讓患者能夠獨立完成日常生活活動，因此訓練方案應該更強調恢復與日常生活相關的功能性活動的獨立性，而非一定要重建發病前的運動模式[29]。小樣本的功能性 MRI 研究發現任務特異性訓練可以促進運動學習和保持，并可導致半球的偏側指數發生改變[30]。這一結果在其他研究中也得到了證實[31]。一項經顱磁刺激研究顯示任務特異性訓練有減少半球間抑制的作用趨勢[32]。這些證據均支持任務特異性訓練除了能夠改善患者完成該任務的功能之外，還具有促進中樞神經系統重塑的重要作用。
2.2.2 目標導向性訓練
完成一個目標任務可以有多種運動策略，目標導向性訓練強調的是讓患者尋找恰當的運動策略去達成目標，并在這一過程中逐漸建立運動控制、優化運動技巧，而不是僅關注某塊肌肉的功能或運動模式。有研究指出目標導向性運動要比無目標的運動產生更好的運動表現[33]。而且與非特異性目標相比，設定一個特異性的、難度適宜的目標可獲得更好的運動學習表現[34]。Nathan 等[35]研究發現目標導向性運動可以使感覺運動區皮質活性更高。
臨床應用時，任務特異性和目標導向性訓練常常易被混淆，有時兩者還會被認為可以互換使用[36-37]。但其實二者的訓練目的是不同的。任務特異性訓練關注的是某一特定技能的獲得，而目標導向性訓練則允許使用任何運動或技巧來達成目標任務，鼓勵患者為了實現目標而探索其他的運動模式[3]。
2.3 豐富環境、難度遞增原則
單一不變的訓練內容有可能造成患者厭倦、適應，不利于最大程度地發揮患者潛力和獲得功能改善，因此運動再學習體系強調訓練內容豐富化，訓練難度要隨著患者功能的改善而逐漸遞增，始終給予患者一定的挑戰。同時，給予患者多種感覺刺激有助于強化感覺輸入，促進感覺運動整合，促進感覺運動皮質重組，從而提高運動準確和運動表現。
2.3.1 多樣性訓練
有研究指出訓練的多樣性可以改善更有效的運動記憶的提取[38]。功能性 MRI 和經顱磁刺激等研究發現多樣性訓練所導致的功能改善與在學習運動技能過程中的神經活性和運動學習網絡各區域間連接的增強有關[39]。這一機制闡釋了為何在學習某種運動技能之后的保持階段有更好的運動表現和更高的運動皮質興奮性。針對多樣性訓練的臨床研究目前尚未獲得明確的證據支持[40-41]。但很多臨床康復訓練方案中都會包含這一原則，其原因可能是多樣性使得訓練不再一成不變和枯燥，能提高患者的興趣和動機，從而進一步提高患者訓練的依從性。
2.3.2 難度遞增
在前面的集中訓練原則中提到，反復練習不應是一成不變的簡單重復，隨著患者功能的提高應相應增加任務的難度。有研究顯示根據學習者的能力個體化地設計不同難度水平的訓練要比難度固定增加的訓練產生更好的學習效果[42]。而且，如果學習者能夠自己掌控任務難度，其在學習和保持技能過程中的運動表現要顯著優于那些不能自己掌控任務難度者[43]。然而訓練難度也不是越高越好，一旦所給予的任務難度增加至超過個體能夠成功完成該任務的能力時，將對運動表現產生不利影響[44]。因此臨床應用難度遞增原則的關鍵點在于根據患者的功能水平選擇恰當的任務難度，既不能超過患者的能力上限，又不能太簡單，需要患者通過一定的努力才能完成。難度遞增原則已被成功應用于很多康復治療技術，并通過多項臨床研究證實有利于運動功能的恢復，如機器人輔助訓練[45-46]、虛擬現實訓練[47-48]、限制誘導運動療法[27]和功能性電刺激訓練[49-50]。
2.3.3 多感覺刺激
一種類型的感覺輸入（如觸覺）可影響另外一種感覺類型（如視覺）的感知能力[51]。因此，給予多感覺（包括視覺、聽覺、觸覺、嗅覺、前庭覺等）反饋可增強個體覺察、分辨和識別感覺信息的能力[51-52]。在目標導向性動作執行過程中提供多感覺刺激可有助于建立感覺運動偶然性[53]。有研究發現在運動想象時伴有觸覺反饋可增強腦機接口（brain-computer interface）識別運動意圖時的分類精度，提示可有助于關閉感覺運動回路[54]。
2.3.4 節律性提示
神經誘導方面的研究發現人體的運動可以與周圍環境中的節律性刺激建立臨時的聯系，環境中的任何一種感覺刺激（聽覺、視覺、觸覺或前庭覺）均可用于誘導運動的產生[55]。目前為止，關于視覺誘導的文獻很少，原因可能是由于聽覺運動同步性主導內在的節律性運動控制[55]。因此，目前主要是用聽覺提示來將運動同步化為節律性模式[56]。有研究還指出，節律性運動所遵循的規律和節奏可增加皮質運動網絡區和小腦的活性。現有研究已證實聽覺和運動系統之間存在神經交互作用[57]，而且聽覺提示運動訓練可以改變聽覺系統和運動系統彼此間的結構性連接[58]。節律性提示主要應用于帕金森病的康復策略中。有研究發現通過腕帶的振動刺激對步頻給予節律性體感提示可顯著改善帕金森病患者的步行功能[59]。還有研究發現伴隨聽覺節奏的跑臺行走訓練可以改善腦卒中患者步態的協調性[60]。有研究通過 meta 分析支持節律性聽覺提示對于改善腦卒中患者步行速度、節律和步長有很大作用[61]，對改善上肢功能也有正性作用[62]。
2.3.5 社會互動
個體所具有的社會屬性決定了社會互動和社會環境是影響患者整體功能的一個重要方面。很多日常生活活動均涉及社會互動，社會互動障礙有可能導致患者功能獨立性受損[63]。有研究指出患者的自我效能水平可影響其運動表現和運動學習，反之又會受到他人評價和否定的影響[64]。有功能性 MRI 研究通過實時記錄并觀察受試者真實社會互動過程中的腦功能區激活情況發現，通常被激活的區域除了與社會信息感知有關的區域外，還包括與目標導向、視覺關注和獎勵處理相關的區域[65]。該研究結果提示社會互動與運動表現之間存在一定的關聯。把社會互動作為康復干預的一部分并研究其對功能改善的影響作用非常重要，但目前尚未見到相關的臨床隨機對照試驗[3]。一項評估包含社會互動在內的豐富環境的臨床療效研究發現，該因素對于功能性活動有正性作用[66]。考慮到社會參與是患者功能的重要組成部分，且康復目標最終是促進患者重返社會，未來可能需要更多設計良好的臨床研究來明確社會互動在臨床康復治療中的角色和其對功能恢復的影響作用。
2.4 重視反饋原則
反饋對于學習非常重要，運動學習也不例外。運動再學習理論非常強調在訓練過程中給予反饋，主要包括外顯式反饋和內隱式反饋，這 2 種反饋類型通常被放在一起研究和分析，但其目的和潛在的神經機制是完全不同的[67]。
2.4.1 外顯式反饋/結果反饋
外顯式反饋是對任務結果進行定量或定性的終末反饋，如正確率、準確率、成功或失敗[68]。反饋信息不一定非要是語言上的，比如當患側上肢夠取某目標的任務失敗時，可以通過聽到不愉快的聲調或看到目標顏色發生改變來給予反饋[69]。獎懲反饋可能對于技巧性運動學習具有不同的作用，懲罰可以加速運動學習，而獎勵則使得學習效果可以長時間維持[70]。強化正性結果或許能通過調動多巴胺能系統建立一個成功的驅動性學習系統，以降低學習后的衰減[71]。
2.4.2 內隱式反饋/表現反饋
內隱式反饋是在運動執行過程中對正在發生的內在軀體過程或運動生物力學信息進行反饋[67]，是一種基于表現的過程反饋。科技的進步使得內隱式反饋變得更易于實施。生物反饋技術可以將生理性信號如運動時的肌電信號實時轉變為視覺或聽覺信號[72]；虛擬現實技術可以將肢體運動信息變得可視化并放大[73]。內隱式感覺反饋可以促進從感覺運動預測誤差中學習，有助于適應非預期的干擾[74]。盡管臨床康復訓練中使用內隱式反饋可能有益于運動功能恢復，但研究證據顯示患者有可能變得依賴于這種反饋，當去除反饋時運動表現變差[75]。Ronsse 等[75]比較了在學習雙手運動模式的過程中給予視覺或聽覺表現反饋的效果，發現接受視覺表現反饋的受試者在技能保持性測試中的運動表現要明顯差于接受聽覺表現反饋的受試者。有研究顯示腦卒中患者接受為期 4 周的可提供上肢運動內隱式反饋的虛擬現實訓練后可獲得顯著的運動功能改善，并顯示損傷側初級感覺運動皮質活性增強[76]。但該訓練所依據的原則不僅是提供內隱式反饋，還包括集中訓練、目標導向性訓練、多樣化訓練、難度遞增等其他運動再學習理論的操作原則。Molier 等[67]通過 meta 分析發現內隱式反饋對于運動功能具有正性作用，但該結論僅基于 2 項研究。日后可能仍需進一步研究以明確內隱式反饋的最佳方式和臨床療效。
2.5 早期介入原則
神經系統損傷后的重塑具有時間窗限制，在該時間窗內神經系統可以進行有效的活動依賴性突觸連接的建立和突觸功能的強化，如何加強在該時間窗內突觸結構和功能的重建對于功能恢復顯得尤為重要[77]。因此神經康復應強調早期介入。損傷后早期或存在嚴重功能障礙的患者可能無法進行主動的功能性活動，這時可應用動作觀察和運動想象方法來促進患者的神經重塑和運動學習。
2.5.1 動作觀察/具體化練習
在鏡像神經元被發現后，動作觀察受到了更多的關注[78]。有研究發現，第一次觀察他人完成一項新任務的受試者后續完成該任務的運動表現要比之前沒有觀察過他人完成該任務或觀察的是有細微差別的任務的受試者更好[79]。一項 meta 分析顯示，對于人類來說，運動觀察和運動執行主要募集的都是前運動區和頂葉區域，運動觀察還會額外激活視覺皮質，而運動執行則激活初級運動皮質[80]。因此，動作觀察有可能通過提高運動系統興奮性來促進運動執行和運動學習[81]。有證據支持動作觀察療法能夠減輕功能障礙并增強額頂葉網絡和雙側小腦的活性[82]。近年來逐漸興起的鏡像療法也是基于此原則。與動作觀察類似，鏡像療法也依靠額頂葉回路來促進運動學習[83]。但不同于動作觀察的是，鏡像療法激活的是鏡像運動同側半球的初級運動皮質和視覺加工區域，而且鏡像療法似乎可以增加皮質運動區之間的功能性連接以及激發 2 個半球間的神經連接[84-85]。一項 meta 分析證實鏡像療法在改善運動功能和日常生活活動能力、減輕疼痛和視空間忽略方面具有顯著的長期效益[86]。
2.5.2 運動想象
運動想象可視為在腦海中預演運動的策劃和執行，可能有助于運動學習[87]。在體育領域，運動想象的學習效應已被大量研究證實，近年來逐漸應用于醫學領域[81]。關于其臨床療效的研究相對較少，但仍有學者認為運動想象有利于腦卒中后運動功能恢復，尤其是對于嚴重損傷的患者來說[81]。一項 meta 分析比較了運動想象和運動執行時腦部功能區的激活情況，結果發現兩者均可激活前運動區、軀體感覺皮質和皮質下區域，且均發現有扣帶回中部區域的激活，但運動想象時激活的是更為靠前的區域，該部位與運動控制的認知相關，而運動執行時激活的是更為靠后的區域，該區域與基本的運動功能相關；運動想象時頂葉皮質激活更多，而運動執行時則更多募集的是經典的感覺運動區域，如初級運動皮質和扣帶回運動區[81]。還有研究發現運動想象這種精神訓練似乎可以和軀體運動訓練一樣，產生相似的學習依賴性腦部改變，而且運動想象的腦部激活模式與動作觀察和鏡像療法的非常類似[87]。雖然已有上述機制研究支持運動想象療法對腦部功能重組的作用，但目前尚無足夠的臨床研究證據明確其臨床應用方案和療效。
3 小結
神經康復理論和技術體系有很多，除了運動再學習理論體系外，還有以 Bobath 技術、本體感覺神經肌肉促進技術等為代表的神經生理和神經發育理論體系同樣廣為應用。在檢索文獻過程中時常可以看到有不同技術之間療效比較的研究。而對于每一位患者而言，沒有最佳的治療技術，只有最佳的康復方案。只有深入理解和掌握這些理論技術的原則和機制，在臨床應用時才能具體問題具體分析，根據患者存在的主要問題和客觀條件，有針對性地選擇應用恰當的治療原則和技術，以綜合制定個體化的康復方案，而不是多多益善。目前關于這些基于運動再學習理論的神經康復原則和技術的最佳適應證并無具化，但鼓勵臨床工作者深刻理解和靈活使用該原則和技術為更多的病患提供優質康復服務。本文旨在能為日后的神經康復研究提供一些思路和方向。
運動再學習技術是神經康復技術體系的重要組成部分。自上世紀 90 年代末北京大學第一醫院康復醫學科率先將運動再學習理論體系引入中國后，經過 20 余年的研究和臨床實踐，國內學者對該體系的理念和應用原則有了較為深入的理解和體會，北京大學第一醫院康復醫學科至今已連續舉辦了 10 余屆全國性運動再學習技術培訓班，致力于將該理論體系推廣至全國。運動再學習技術是一門操作性很強的理論體系。初學者在接受培訓后往往不難上手，但要想達到深入理解其精髓并能夠靈活運用于臨床不同情況的患者，則實非易事。其臨床療效與操作者的經驗和是否充分理解并熟練掌握該體系的操作原則密切相關。為了增加神經康復工作者對該技術體系的理解，提高臨床應用療效，本文擬從理論機制和臨床應用角度對運動再學習理論體系在神經康復領域的應用原則進行總結和解讀，包括主動訓練、反復強化原則，任務特異性原則和目標導向性原則，豐富環境、難度遞增原則，重視反饋原則，早期介入原則，旨在能夠為日后的神經康復臨床研究提供一定的思路和方向。
1 運動再學習理論體系概述
運動再學習方案是 20 世紀 80 年代初由澳大利亞物理治療教授 Carr JH 和 Shepherd RB 提出的一種針對腦卒中患者的運動療法，該療法以神經生理學、運動科學、生物力學、行為科學、認知心理學等為理論基礎，結合作者的臨床實踐經驗，把腦卒中后運動功能的恢復視為一種再學習或再訓練的過程，形成一套完整、系統、科學的腦卒中患者運動再學習的訓練方法[1]。該理論體系主要是基于腦的可塑性和神經功能重塑機制，綜合應用運動科學、生物力學、神經生理學及行為學等科學分析患者存在的運動問題，有針對性、有步驟地設計難度適宜的訓練任務，訓練過程強調患者的主觀參與，并通過反復強化，不斷優化運動控制和技巧，以達到最大程度發掘潛力、恢復功能的目的，臨床上具有很強的實用性和可操作性。隨著近 40 年在世界范圍內的臨床實踐應用，該理論體系一直在不斷完善、發展，逐漸擴展應用于廣泛的神經系統損傷性疾病，以及其他系統疾病。
最近，Maier 等[2-3]學者在大量循證研究的基礎上總結了基于運動學習理論的神經康復應用原則，包括集中練習/反復強化、間歇訓練、訓練量/時長、任務特異性訓練、多樣性練習、難度遞增、多感覺刺激、外顯式反饋/結果反饋、內隱式反饋/表現反饋、調節效應器選擇、動作觀察/具體化練習、目標導向性訓練、節律性提示、運動想象/精神訓練和社會互動。深入理解并掌握這些訓練原則有助于神經康復工作者更好地理解運動再學習理論體系的特點和內涵，從而進一步提高其臨床應用療效。Maier 等[3]指出以上這些原則從機制上有些更傾向于調節特異性的腦部運動皮質區域（集中練習、訓練量、多樣化訓練、任務特異性訓練、調整效應器選擇和多感覺刺激），而另外一些則傾向于激活或依賴腦部功能區域之間的神經網絡（目標導向性訓練、難度遞增、動作觀察、運動想象、鏡像療法、節律性提示、反饋和社會互動），一個有效的康復方案應將這 2 類原則整合在一起，以促進神經功能重塑并改善功能障礙；但這些原則有些更像是訓練方法，有些內涵上會有交叉重疊，不利于理解記憶。下文在此基礎上結合臨床實踐經驗，對運動再學習體系在神經康復領域的應用原則作進一步的梳理和闡述。
2 運動再學習體系在神經康復領域的應用原則
2.1 主動訓練、反復強化原則
運動再學習體系非常強調患者的主動參與，康復治療師更多的是作為一個引導者的角色來指導患者主動完成各項功能性活動。目前公認的腦損傷后功能恢復的主要機制是中樞神經系統的可塑性，包括功能同源性通路的代償激活、神經突觸分支的建立以及突觸連接的增強。現有研究顯示主動的、反復強化的功能性活動有益于神經重塑和運動功能的恢復[4]。因此，訓練時遵循主動訓練、反復強化原則，有助于患者運動功能的恢復。但訓練時間也不是越長越好。臨床具體應用時可采取集中訓練和間歇訓練相結合的方式，在強化患側肢體主動活動的同時還要注意控制訓練量。
2.1.1 集中練習
集中練習強調在訓練時要針對某一訓練內容進行短時間內無間歇的反復強化訓練[5]。從理論上講，通過反復練習進行學習可以加速形成預期的運動程序，不斷重復的感覺輸入有助于優化動作的策略[6]。有研究發現大量反復練習可以改善運動功能，但這種反復練習不是單一不變的簡單重復，而是在訓練方案中包含了難度逐漸增加的多樣性任務[7]。而另一項研究將受試者分為 4 組，分別給予相同任務但不同重復次數的訓練，結果發現僅重復次數不同并未讓各組間的療效產生顯著性差異[8]。已有多項 meta 分析證實反復訓練對于功能改善具有混合效應[9-11]。因此，集中訓練原則在臨床應用中要注意在訓練內容上與其他原則相結合，而不能只關注重復次數。
2.1.2 間歇訓練
間歇訓練是指在反復練習或訓練療程期間應安排一定的休息時間[5]，有的文獻也將間歇訓練稱為分散訓練[12]。有關人類獲取新技能的研究顯示延長 2 次學習之間的間歇時間有助于改善最終的功能測試表現[12]。而學習時間持續過長可導致學習和保持速率下降[13]。目前關于間歇訓練的作用機制尚不清楚。有學者提出了重復抑制效應假說，即初次暴露于一個刺激因子時會預激活記憶表達，在隨后給予重復刺激時就無需進一步激活，從而導致該刺激因子的內部表達更差[14]。間歇訓練則可能通過取消刺激啟動來抵消這種重復抑制效應。動物研究顯示間歇訓練可以促進長期記憶的形成[15-16]。關于間歇訓練的臨床研究很少，Dettmers 等[17]發現將限制誘導運動療法的訓練方案分散于更多訓練天數、每天更少的訓練時間，其運動功能的改善效果與原方案無明顯差異，但長期的生活質量獲益比原方案更為顯著。
2.1.3 訓練量適度
不同于藥物劑量，康復領域中訓練量的概念相對較為模糊。一般來說，訓練量可用訓練持續時間、頻率和療程來表示[8]。有學者認為高訓練量通常等同于高訓練強度[18]，也有學者認為訓練量/持續時間不應等同于訓練強度，因為訓練強度不能僅僅通過訓練時間來表示[19]。有一些研究證據支持增加訓練時間可能有益于加速功能恢復[9, 20]。而在腦卒中發病早期，增加訓練時間是否會有額外獲益目前尚存爭議。有研究認為腦卒中發病早期增加訓練時間可產生更多的功能獲益[21-22]；而一項 meta 分析則顯示沒有足夠證據證實額外增加的訓練量會帶來額外的療效[23]。造成這種爭議的原因可能是由于研究所采用的干預方案不同和對訓練量的理解差異所致。從神經學角度出發，延長訓練時間的高劑量康復訓練方案有可能產生神經系統結構可塑性改變和神經網絡的重塑[18]，增加皮質興奮性和改善運動功能及使用[9]。因此，在臨床康復工作中需要針對患者的具體情況進行個體化分析，在不引起疲勞等負性作用的前提下盡可能選擇患者可耐受的最大訓練量。
2.1.4 調整效應器的選擇（旨在鼓勵患肢使用）
急性腦損傷后，患者通常會由于患側肢體的疼痛、力弱、麻痹等癥狀而減少患肢的使用，而更傾向于使用健側肢體，從而導致患側肢體出現廢用并進一步引發行為和神經功能上的喪失[24]。有學者將這種代償策略稱為“獲得性不使用”，這是由于自發的患肢使用并不能夠達到一定的運動閾值而產生的[25]。即使在康復訓練方案中都會關注患肢的功能訓練，但研究發現患肢功能的改善并未能夠轉移至在日常生活活動中增加患肢的使用[18]。在鼓勵患肢使用從而成功避免獲得性不使用的治療方法中，限制誘導運動療法可能是最成功的一個[18]。一項功能性 MRI 研究顯示，對患者進行為期 2 周的家庭限制誘導運動訓練（患者每天清醒狀態下 90% 的時間強制患肢使用）可以改變腦部的激活模式。患側手握力的增加與損傷側皮質-小腦區域功能性 MRI 信號的增強具有顯著正相關性[26]。然而一項 meta 分析并未發現足夠的證據支持單純強迫使用患肢具有有效作用[23]。其他旨在促進患肢使用的方法還包括雙上肢同時訓練強化患肢使用[27]，以及通過可穿戴式設備（如智能手環）提供日常生活活動表現的反饋[28]。
2.2 任務特異性原則和目標導向性原則
運動再學習體系強調訓練前先要科學全面地分析評估患者目前存在的主要問題和功能水平，之后針對這些問題和患者的實際能力制定相應的訓練目標和具體的訓練方案，訓練方案要遵循任務特異性和目標導向性原則，給出患者具體的訓練任務和目標，會比抽象的、缺乏目標的訓練更為有效。
2.2.1 任務特異性訓練
運動再學習理論認為不同條件下訓練任務的選擇除了需要與患者所存在的功能問題和能力水平相匹配之外，還受個體和環境因素的影響。由于康復的主要目的是盡可能讓患者能夠獨立完成日常生活活動，因此訓練方案應該更強調恢復與日常生活相關的功能性活動的獨立性，而非一定要重建發病前的運動模式[29]。小樣本的功能性 MRI 研究發現任務特異性訓練可以促進運動學習和保持，并可導致半球的偏側指數發生改變[30]。這一結果在其他研究中也得到了證實[31]。一項經顱磁刺激研究顯示任務特異性訓練有減少半球間抑制的作用趨勢[32]。這些證據均支持任務特異性訓練除了能夠改善患者完成該任務的功能之外，還具有促進中樞神經系統重塑的重要作用。
2.2.2 目標導向性訓練
完成一個目標任務可以有多種運動策略，目標導向性訓練強調的是讓患者尋找恰當的運動策略去達成目標，并在這一過程中逐漸建立運動控制、優化運動技巧，而不是僅關注某塊肌肉的功能或運動模式。有研究指出目標導向性運動要比無目標的運動產生更好的運動表現[33]。而且與非特異性目標相比，設定一個特異性的、難度適宜的目標可獲得更好的運動學習表現[34]。Nathan 等[35]研究發現目標導向性運動可以使感覺運動區皮質活性更高。
臨床應用時，任務特異性和目標導向性訓練常常易被混淆，有時兩者還會被認為可以互換使用[36-37]。但其實二者的訓練目的是不同的。任務特異性訓練關注的是某一特定技能的獲得，而目標導向性訓練則允許使用任何運動或技巧來達成目標任務，鼓勵患者為了實現目標而探索其他的運動模式[3]。
2.3 豐富環境、難度遞增原則
單一不變的訓練內容有可能造成患者厭倦、適應，不利于最大程度地發揮患者潛力和獲得功能改善，因此運動再學習體系強調訓練內容豐富化，訓練難度要隨著患者功能的改善而逐漸遞增，始終給予患者一定的挑戰。同時，給予患者多種感覺刺激有助于強化感覺輸入，促進感覺運動整合，促進感覺運動皮質重組，從而提高運動準確和運動表現。
2.3.1 多樣性訓練
有研究指出訓練的多樣性可以改善更有效的運動記憶的提取[38]。功能性 MRI 和經顱磁刺激等研究發現多樣性訓練所導致的功能改善與在學習運動技能過程中的神經活性和運動學習網絡各區域間連接的增強有關[39]。這一機制闡釋了為何在學習某種運動技能之后的保持階段有更好的運動表現和更高的運動皮質興奮性。針對多樣性訓練的臨床研究目前尚未獲得明確的證據支持[40-41]。但很多臨床康復訓練方案中都會包含這一原則，其原因可能是多樣性使得訓練不再一成不變和枯燥，能提高患者的興趣和動機，從而進一步提高患者訓練的依從性。
2.3.2 難度遞增
在前面的集中訓練原則中提到，反復練習不應是一成不變的簡單重復，隨著患者功能的提高應相應增加任務的難度。有研究顯示根據學習者的能力個體化地設計不同難度水平的訓練要比難度固定增加的訓練產生更好的學習效果[42]。而且，如果學習者能夠自己掌控任務難度，其在學習和保持技能過程中的運動表現要顯著優于那些不能自己掌控任務難度者[43]。然而訓練難度也不是越高越好，一旦所給予的任務難度增加至超過個體能夠成功完成該任務的能力時，將對運動表現產生不利影響[44]。因此臨床應用難度遞增原則的關鍵點在于根據患者的功能水平選擇恰當的任務難度，既不能超過患者的能力上限，又不能太簡單，需要患者通過一定的努力才能完成。難度遞增原則已被成功應用于很多康復治療技術，并通過多項臨床研究證實有利于運動功能的恢復，如機器人輔助訓練[45-46]、虛擬現實訓練[47-48]、限制誘導運動療法[27]和功能性電刺激訓練[49-50]。
2.3.3 多感覺刺激
一種類型的感覺輸入（如觸覺）可影響另外一種感覺類型（如視覺）的感知能力[51]。因此，給予多感覺（包括視覺、聽覺、觸覺、嗅覺、前庭覺等）反饋可增強個體覺察、分辨和識別感覺信息的能力[51-52]。在目標導向性動作執行過程中提供多感覺刺激可有助于建立感覺運動偶然性[53]。有研究發現在運動想象時伴有觸覺反饋可增強腦機接口（brain-computer interface）識別運動意圖時的分類精度，提示可有助于關閉感覺運動回路[54]。
2.3.4 節律性提示
神經誘導方面的研究發現人體的運動可以與周圍環境中的節律性刺激建立臨時的聯系，環境中的任何一種感覺刺激（聽覺、視覺、觸覺或前庭覺）均可用于誘導運動的產生[55]。目前為止，關于視覺誘導的文獻很少，原因可能是由于聽覺運動同步性主導內在的節律性運動控制[55]。因此，目前主要是用聽覺提示來將運動同步化為節律性模式[56]。有研究還指出，節律性運動所遵循的規律和節奏可增加皮質運動網絡區和小腦的活性。現有研究已證實聽覺和運動系統之間存在神經交互作用[57]，而且聽覺提示運動訓練可以改變聽覺系統和運動系統彼此間的結構性連接[58]。節律性提示主要應用于帕金森病的康復策略中。有研究發現通過腕帶的振動刺激對步頻給予節律性體感提示可顯著改善帕金森病患者的步行功能[59]。還有研究發現伴隨聽覺節奏的跑臺行走訓練可以改善腦卒中患者步態的協調性[60]。有研究通過 meta 分析支持節律性聽覺提示對于改善腦卒中患者步行速度、節律和步長有很大作用[61]，對改善上肢功能也有正性作用[62]。
2.3.5 社會互動
個體所具有的社會屬性決定了社會互動和社會環境是影響患者整體功能的一個重要方面。很多日常生活活動均涉及社會互動，社會互動障礙有可能導致患者功能獨立性受損[63]。有研究指出患者的自我效能水平可影響其運動表現和運動學習，反之又會受到他人評價和否定的影響[64]。有功能性 MRI 研究通過實時記錄并觀察受試者真實社會互動過程中的腦功能區激活情況發現，通常被激活的區域除了與社會信息感知有關的區域外，還包括與目標導向、視覺關注和獎勵處理相關的區域[65]。該研究結果提示社會互動與運動表現之間存在一定的關聯。把社會互動作為康復干預的一部分并研究其對功能改善的影響作用非常重要，但目前尚未見到相關的臨床隨機對照試驗[3]。一項評估包含社會互動在內的豐富環境的臨床療效研究發現，該因素對于功能性活動有正性作用[66]。考慮到社會參與是患者功能的重要組成部分，且康復目標最終是促進患者重返社會，未來可能需要更多設計良好的臨床研究來明確社會互動在臨床康復治療中的角色和其對功能恢復的影響作用。
2.4 重視反饋原則
反饋對于學習非常重要，運動學習也不例外。運動再學習理論非常強調在訓練過程中給予反饋，主要包括外顯式反饋和內隱式反饋，這 2 種反饋類型通常被放在一起研究和分析，但其目的和潛在的神經機制是完全不同的[67]。
2.4.1 外顯式反饋/結果反饋
外顯式反饋是對任務結果進行定量或定性的終末反饋，如正確率、準確率、成功或失敗[68]。反饋信息不一定非要是語言上的，比如當患側上肢夠取某目標的任務失敗時，可以通過聽到不愉快的聲調或看到目標顏色發生改變來給予反饋[69]。獎懲反饋可能對于技巧性運動學習具有不同的作用，懲罰可以加速運動學習，而獎勵則使得學習效果可以長時間維持[70]。強化正性結果或許能通過調動多巴胺能系統建立一個成功的驅動性學習系統，以降低學習后的衰減[71]。
2.4.2 內隱式反饋/表現反饋
內隱式反饋是在運動執行過程中對正在發生的內在軀體過程或運動生物力學信息進行反饋[67]，是一種基于表現的過程反饋。科技的進步使得內隱式反饋變得更易于實施。生物反饋技術可以將生理性信號如運動時的肌電信號實時轉變為視覺或聽覺信號[72]；虛擬現實技術可以將肢體運動信息變得可視化并放大[73]。內隱式感覺反饋可以促進從感覺運動預測誤差中學習，有助于適應非預期的干擾[74]。盡管臨床康復訓練中使用內隱式反饋可能有益于運動功能恢復，但研究證據顯示患者有可能變得依賴于這種反饋，當去除反饋時運動表現變差[75]。Ronsse 等[75]比較了在學習雙手運動模式的過程中給予視覺或聽覺表現反饋的效果，發現接受視覺表現反饋的受試者在技能保持性測試中的運動表現要明顯差于接受聽覺表現反饋的受試者。有研究顯示腦卒中患者接受為期 4 周的可提供上肢運動內隱式反饋的虛擬現實訓練后可獲得顯著的運動功能改善，并顯示損傷側初級感覺運動皮質活性增強[76]。但該訓練所依據的原則不僅是提供內隱式反饋，還包括集中訓練、目標導向性訓練、多樣化訓練、難度遞增等其他運動再學習理論的操作原則。Molier 等[67]通過 meta 分析發現內隱式反饋對于運動功能具有正性作用，但該結論僅基于 2 項研究。日后可能仍需進一步研究以明確內隱式反饋的最佳方式和臨床療效。
2.5 早期介入原則
神經系統損傷后的重塑具有時間窗限制，在該時間窗內神經系統可以進行有效的活動依賴性突觸連接的建立和突觸功能的強化，如何加強在該時間窗內突觸結構和功能的重建對于功能恢復顯得尤為重要[77]。因此神經康復應強調早期介入。損傷后早期或存在嚴重功能障礙的患者可能無法進行主動的功能性活動，這時可應用動作觀察和運動想象方法來促進患者的神經重塑和運動學習。
2.5.1 動作觀察/具體化練習
在鏡像神經元被發現后，動作觀察受到了更多的關注[78]。有研究發現，第一次觀察他人完成一項新任務的受試者后續完成該任務的運動表現要比之前沒有觀察過他人完成該任務或觀察的是有細微差別的任務的受試者更好[79]。一項 meta 分析顯示，對于人類來說，運動觀察和運動執行主要募集的都是前運動區和頂葉區域，運動觀察還會額外激活視覺皮質，而運動執行則激活初級運動皮質[80]。因此，動作觀察有可能通過提高運動系統興奮性來促進運動執行和運動學習[81]。有證據支持動作觀察療法能夠減輕功能障礙并增強額頂葉網絡和雙側小腦的活性[82]。近年來逐漸興起的鏡像療法也是基于此原則。與動作觀察類似，鏡像療法也依靠額頂葉回路來促進運動學習[83]。但不同于動作觀察的是，鏡像療法激活的是鏡像運動同側半球的初級運動皮質和視覺加工區域，而且鏡像療法似乎可以增加皮質運動區之間的功能性連接以及激發 2 個半球間的神經連接[84-85]。一項 meta 分析證實鏡像療法在改善運動功能和日常生活活動能力、減輕疼痛和視空間忽略方面具有顯著的長期效益[86]。
2.5.2 運動想象
運動想象可視為在腦海中預演運動的策劃和執行，可能有助于運動學習[87]。在體育領域，運動想象的學習效應已被大量研究證實，近年來逐漸應用于醫學領域[81]。關于其臨床療效的研究相對較少，但仍有學者認為運動想象有利于腦卒中后運動功能恢復，尤其是對于嚴重損傷的患者來說[81]。一項 meta 分析比較了運動想象和運動執行時腦部功能區的激活情況，結果發現兩者均可激活前運動區、軀體感覺皮質和皮質下區域，且均發現有扣帶回中部區域的激活，但運動想象時激活的是更為靠前的區域，該部位與運動控制的認知相關，而運動執行時激活的是更為靠后的區域，該區域與基本的運動功能相關；運動想象時頂葉皮質激活更多，而運動執行時則更多募集的是經典的感覺運動區域，如初級運動皮質和扣帶回運動區[81]。還有研究發現運動想象這種精神訓練似乎可以和軀體運動訓練一樣，產生相似的學習依賴性腦部改變，而且運動想象的腦部激活模式與動作觀察和鏡像療法的非常類似[87]。雖然已有上述機制研究支持運動想象療法對腦部功能重組的作用，但目前尚無足夠的臨床研究證據明確其臨床應用方案和療效。
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神經康復理論和技術體系有很多，除了運動再學習理論體系外，還有以 Bobath 技術、本體感覺神經肌肉促進技術等為代表的神經生理和神經發育理論體系同樣廣為應用。在檢索文獻過程中時常可以看到有不同技術之間療效比較的研究。而對于每一位患者而言，沒有最佳的治療技術，只有最佳的康復方案。只有深入理解和掌握這些理論技術的原則和機制，在臨床應用時才能具體問題具體分析，根據患者存在的主要問題和客觀條件，有針對性地選擇應用恰當的治療原則和技術，以綜合制定個體化的康復方案，而不是多多益善。目前關于這些基于運動再學習理論的神經康復原則和技術的最佳適應證并無具化，但鼓勵臨床工作者深刻理解和靈活使用該原則和技術為更多的病患提供優質康復服務。本文旨在能為日后的神經康復研究提供一些思路和方向。