老年人姿势-认知双任务与跌倒的临床研究

【关键词】 老年人;姿势控制;跌倒;认知;双任务

人类通过姿势控制维持重心与支持面之间的关系，使身体恢复或维持平衡，以预防跌倒并完成既定的任务〔1〕。姿势控制功能是人类的基本运动技能之一。随着姿势认知双任务研究的兴起，越来越多的实验研究表明，姿势控制并非自动化的，姿势恢复和保持与完成心理任务所需要的认知过程相同，同样需要占用认知资源〔2〕。采用认知心理学的双任务研究范式，探讨姿势认知的相互影响，正在成为双任务研究中一个新的正在扩展的领域〔3〕。而老年人为特定疾病如帕金森病、阿尔茨海默病、脑卒中等的高发人群，所导致的自身平衡能力、认知功能的衰退以及极易发生的跌倒现象，使其成为该领域中一个备受关注的研究内容。据世界卫生组织(WHO)的相关报道，目前全球老年人跌倒发生率已经由28%～35%(≥65岁)增加到了32%～42%(≥70岁)，跌倒的发生率随着年龄和疾病水平的增加而增加，我国老年人的跌倒发生率为14%～34%〔3〕。跌倒严重影响老年人的健康甚至危及生命，张玉等〔4〕指出，跌倒是65岁以上老年人首位伤害死因，因此探讨老年人跌倒的影响因素、制定老年人群预防跌倒措施是提高老年人生活质量的重要举措。国外关于姿势认知双任务的临床研究为该项工作的开展提供了重要启示，但国内目前尚没有研究者从这一角度探讨对老年人跌倒的影响及其对跌倒预防的价值，本文通过评述国外对老年人姿势-认知双任务的临床与应用研究，以期对国内研究有所借鉴。

　　1 特定疾病老年人姿势-认知的双任务与跌倒

　　1.1 帕金森病患者姿势-认知双任务与跌倒 帕金森病患者很容易跌倒，并且目前难以预测。但比较明确的是，相当一部分跌倒是在试图同时完成多项任务时发生的。Jeffrey等〔5〕研究了双任务对于帕金森病患者跌倒危险和步态不稳的影响，意图检验帕金森病患者在同时完成认知挑战性任务时步态变异性会增加的假设，结果证实了这一点。步态变异性与跌倒存在显著相关，这说明帕金森病患者如果在走路的同时认知上受到挑战，会损害其保持稳定的步行能力。Camicioli等〔6〕的研究选择了步态僵硬的帕金森病患者为对象，步态僵硬指行走中无预期地、无法控制的突然停下来，它导致跌倒而且药物的控制作用不大。研究旨在考察言语流畅性任务对步态僵硬和步态不僵硬的帕金森病患者的影响。19名帕金森病患者(10个为有僵硬者，9个为非僵硬者)，还有19名匹配的健康被试(控制组)。让被试以自己的步调沿着一个方向走15 s，然后转身回到起点，同时进行的认知任务是尽可能出声背诵很多名字。结果发现，三组在步数和时间上差异显著。有僵硬组比另外两个组步数明显增多，而且慢。无僵硬组比控制组步数多，但并不慢。引人注意的是，抗帕金森病的药物将有僵硬的帕金森病人的步态改善到了没有僵硬的帕金森病患者水平，但对双任务操作没有什么影响。他们认为，有僵硬的帕金森病患者在走路时比另外两组更依赖注意，因而影响了双任务操作。走路或保持平衡时的认知负荷导致姿势平衡受到损害，这提示了心理功能障碍对姿势平衡的影响。

　　Bloem等〔7〕关注的是帕金森病患者面临多项任务时如何采取应对策略。当增加认知任务以增加走路的挑战性时，结果发现，多数患者能够完成比较简单的双任务，如走路的同时回答问题，然而当走路的任务变得更复杂时，表现就出现衰退。有趣的是，这种衰退不仅表现在回答问题的失败，走路也受到损害。这与作为对照组的健康老年人不同，他们采取的是姿势优先策略，即通过牺牲认知表现来使步态和平衡最优化。初步的证据表明，日常生活中跌倒危险的增加与多任务操作受损有关。研究者认为，帕金森病患者不像健康人那样倾向于优先保持安全的步态，反而使用姿势第二策略，对多项任务平等对待，从而付出了跌倒的代价。这无疑对于解释帕金森病患者在执行多项任务时的跌倒具有重要意义。

　　1.2 阿尔茨海默病患者姿势-认知的双任务与跌倒 老龄化所导致的双任务操作水平下降已被众多研究证实，而相对于健康老年人，老年人在姿势认知双任务中表现出不同的特点。一些研究发现，健康的老年人倾向于将认知资源分配给具有更高价值的任务，如姿势控制而不是认知任务。优先注意平衡任务，Rapp〔8〕称之为适应性任务优先性倾向，此即前文中其他研究者所称的姿势优先策略，这关乎老年人的健康甚至生存。阿尔茨海默病患者的病理性老龄化是否同样持有这种对于生存至关重要的优先性倾向呢?Rapp以阿尔茨海默病患者为对象，考察当工作记忆任务和感知动作任务同时进行时，老年人和阿尔茨海默病患者的认知资源分配情况，核心问题是双任务情境下，阿尔茨海默病患者是否将姿势控制放在优先地位。结果发现，与正常老年人相比，尽管存在广泛的双任务操作水平的衰退，他们同样保有适应性任务优先性，并且这是独立于认知资源的。尤其引人注意的是，当姿势任务难度较低时，双任务操作成绩广泛衰退，但是当姿势控制任务难度增大后，健康老年人及阿尔茨海默病患者都表现出了高水平的姿势控制功能。这就是说，姿势任务难度越大，越倾向于优先保持姿势。

　　本研究得到的阿尔茨海默病患者优先完成姿势任务，与前述的Bloem等〔7〕对帕金森病患者的研究结果不同，他们发现帕金森病患者优先完成认知任务，即采取“姿势第二”策略。

　　1.3 脑卒中病人姿势-认知的双任务与跌倒 Haggard等〔9〕以脑卒中病人为研究对象，考察疾病康复过程中姿势与认知的相互影响。结果发现，左脑与右脑损伤的脑卒中病人在双任务相互影响上无差异。研究者认为两者的相互干扰在神经疾病康复中是一个普遍现象，这对于评估神经疾病患者的独立性以及认知和动作能力的康复训练有重要作用。Hyndman等〔10〕研究了生活在社区的36名老年中风患者，另有24名健康老年人为对照组，比较他们在单任务(仅保持站立或步行)和双任务条件下(站立以及步行的同时背诵一个包含7个项目的购物单)的姿势摆动及认知任务完成情况。结果发现，脑卒中病人在站立时未出现姿势与认知任务的相互影响，而步行时同时完成认知任务，则出现步速变慢、步幅变小、记忆成绩降低等显著变化。也就是说，姿势任务难度增大时，双任务的相互影响更明显，也证实了姿势任务的确消耗认知资源。一项研究考察了急性脑卒中后患者的站立平衡恢复情况，通过传统的压力中心路径分析来判断患者在一段时期内的平衡恢复状况，其中双任务操作作为判断依据之一，发现注意干扰对于脑卒中病人的姿势平衡有显著影响〔11〕。为了揭示脑卒中病人平衡恢复过程的根本机制，Roerdink等〔12〕重新对数据进行了随机动态分析，结果表明，压力中心的变化路径不完全是随机的，与健康老年人相比，他们的不稳定性增加，但是压力中心的正面路径更有规律性。研究者认为，这表明脑卒中病人在积极调动认知以应对脑卒中导致的姿势受损，如调用额外的控制过程或通过加强现有的控制结构等。而伴随着恢复期延长，压力中心的路径的规律性降低了，反映出姿势控制中认知参与的降低。也就是说姿势控制变得不需要太多认知资源即可完成了。可以说，该分析表明了脑卒中病人姿势控制尤其依赖认知资源。综观以上研究，比较一致的是，对于特定类型神经病理问题的人，认知任务与姿势稳定性存在明显的相互影响。研究者一致认为，健康老年人在双任务情境下采取姿势第一策略，但对于神经疾患者群，究竟是姿势优先还是认知优先，研究者的结论并不一致。研究任务类型和难度、研究对象的差异(包括认知损害程度、生病程度等)都可能导致结论的不同。如当任务超过了被试的认知负荷，就可能出现“姿势优先”。

　　2 老年人姿势-认知的双任务与跌倒预防及干预

　　老年人的跌倒预防是该领域中一个具有重大实践意义的研究课题。姿势控制与认知的研究为老年人的跌倒预防提供了重要借鉴。已有研究指出，在恰当的环境中进行多任务操作的评估应该是跌倒预防及干预的关注焦点〔13〕。Olivier 等〔14〕将双任务条件下和休息状态下的口语任务完成情况作比较，以判断双任务是否对于老年人跌倒有预测作用。结果发现走路时快速数数与跌倒有很大关系，研究者认为，走路时口语加法任务完成较好的话，预示了跌倒更容易在这样的老年人中发生。根据其他研究结果推论，可能这些老年人采取了认知任务优先而不是姿势任务优先策略。为了发展有效的老年人跌倒预防干预计划，Zijlstra等〔15〕回顾了针对老年人的双任务研究，结果发现尽管两项研究确实指出了双任务对于跌倒的预测作用，但由于统计指标不统一，这种作用难以最终确定。但是双任务间的干扰的存在的确改变了以往认为跌倒是纯粹的动作失调的观点，正如Snijders等〔16〕指出的，对于步态失调的老年患者进行常规的认知功能检查十分重要，已有研究发现前额叶执行功能的衰退与跌倒有关，结构性脑成像、计算机断层扫描、磁共振成像等揭示出与步态失调相关的脑部病变。因此多数跌倒者可能需要神经心理的详细评估。这正是姿势认知双任务研究带来的临床评估的改变。从跌倒的预防训练来看，传统上改善平衡的康复训练都是在单任务条件下进行的，但跌倒多发生在两个任务同时进行时。Patima等〔17〕考察了对平衡受损老年人的三种平衡训练方式的效果，一种为单任务训练，另两种为双任务训练，又分为固定优先注意某个任务和不断变换优先注意任务。结果发现，双任务下的训练效果可持续3个月，并且在变换优先注意任务的情境下，被试在新的双任务中的操作也得到了改善，证实了双任务训练的迁移作用。Pellecchia〔18〕对较年轻被试的干预同样发现双任务练习的有效性，研究者认为，这是由于双任务训练后，被试对双任务的协调能力增加，因为同时进行的两个任务不是互相独立的，动作系统通过计划整合当前的活动，并且通过练习获得任务间的协调性，降低了认知负荷的消耗，从而减少了跌倒的可能。这说明仅仅练习姿势任务对于姿势与认知的双任务整合操作并不是最佳方式。

　　3 结 语

　　姿势认知的共存在日常生活中无处不在，每一个感觉、知觉、记忆、思维的发生无不是在某种姿势背景中产生的。随着姿势认知双任务研究的兴起，老年人作为该领域中重要的研究对象，在临床与应用研究方面取得了丰硕的成果，对于理解特定疾患者群的姿势失调机制、跌倒的预测及训练有重要的实践意义。不过目前并不清楚老年人的跌倒问题是否由于缺乏两种任务间转换注意的能力、注意资源的减少、姿势控制系统的损害使得对有限注意资源的需求增高，或是以上这些因素的结合，还是由于执行功能的衰退而导致老人容易跌倒，关于这些问题的澄清尚需要进一步研究。此外，上述研究表明姿势消耗认知资源，在认知衰退或者姿势僵硬的情况下，采取“姿势优先”策略对于防止跌倒有显著作用，这对于老年人和疾病患者有重要的生存意义。在我国的临床中，可应用“姿势优先”和“双任务协调”的训练，来改善疾病患者和老年人的跌倒。脑损伤位置与姿势和认知相互干扰之间的联系也是一个值得探讨的问题，已有研究者开始关注这一问题〔19〕。这可能成为未来关于老年人姿势认知的双任务研究的一个关注焦点。

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