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新的康复模式一直在发展，然而近年来，一些最有前途的治疗方法是由神经科学驱动的。如果您不熟悉NeuroTracker ，这个感知认知工具是一个训练程序，它使用沉浸式 3D 环境和多个对象跟踪来增强视觉处理能力和认知功能。训练的好处包括改善生物运动感知、视觉信息处理速度、注意力、工作记忆、抑制和情境意识以及其他执行功能。在这里，我们将介绍为什么这种神经技术为身体和认知康复提供了一些独特的优势。
受伤或遭受创伤后，认知和视觉处理系统可能会受到影响。大脑和身体的联系是多么紧密。
例如，众所周知，视觉处理的问题或缺陷会极大地影响平衡。因此，这些中央认知系统对于身体和神经康复计划的成功至关重要。在这里，我们将深入研究 NeuroTracker 的应用，作为认知计划如何有效帮助个人恢复日常生活和职业活动的示例。
物理康复计划，例如截肢后学习使用假肢或脊髓损伤后的步态训练，对认知系统提出了很高的要求。例如，失去肢体会对人的生活产生重大的身体、心理和社会影响。使用膝上假肢行走需要大量的认知努力，因为有关假肢在空间中位置的本体感觉线索会丢失，并且踝关节和膝关节运动控制的丧失会影响平衡策略（Williams 等，2006） 。
假肢康复过程中的活动，例如假肢的穿脱和步态训练，不仅需要力量、平衡和协调等身体技能，还需要有效学习这些新技能并适应复杂环境的认知能力。多个认知领域被认为与假肢的成功使用有关，包括工作记忆、注意力和视觉空间功能（Coffey 等，2012）。同样，执行控制和抑制对于自我调节和疼痛管理也很重要。执行控制因人而异，是一种不稳定的资源，很容易疲劳（Solberg 等，2009）。
具体到脊髓损伤，痉挛、阵挛、虚弱和姿势不稳定可能会导致更复杂的行走模式，需要更多的信息处理。这些限制阻碍了流畅和自然的行走，患者必须做出适应，这可能会影响行走任务的认知需求。由于注意力是有限的资源，认知需求的增加可能足以降低患者的安全感和正确整合环境信息的能力。对于一般的运动技能，脊髓损伤患者由于姿势不稳定、缺乏平衡、肌肉无力和感觉丧失而控制能力较差。
为了应对这些挑战，他们必须密切监视自己的行动。因此，需要对感觉统合（视觉、前庭和本体感觉）给予更多的关注。这是 NeuroTracker 发挥作用的关键途径，它提供了一种有效的方法来训练执行功能，以增加耐力，并在对认知系统造成严重负担的身体康复任务中提高抗疲劳能力。
神经可塑性本质上是大脑调整其神经通路和突触以响应行为、环境、神经过程和损伤的变化。它还可能涉及神经发生，即大脑中新神经元的生长。大脑具有令人难以置信的适应能力，可以自我改变以更好地响应环境需求。由于受伤和遭受创伤会影响认知系统的强度和功能，NeuroTracker 会增强与神经可塑性状态增强相关的脑电波。它通过反复加强注意力和执行功能来提高学习能力，使大脑能够自我重新连接，从而更有效地执行任务（Faubert＆Sidebottom，2012）。
例如，造成脊髓损伤或失去肢体的伤害无疑会造成心理创伤。患者可能还经历过神经创伤，例如轻度创伤性脑损伤或脑震荡。心理创伤的情感体验会对认知产生长期影响。 PTSD和脑震荡的标志性症状涉及认知过程的改变，例如记忆、注意力、计划和问题解决（Hayes 等，2012）。
在二十次试验和每次执行的会话过程中，NeuroTracker 以受控的方式并在每个用户的单独阈值下引发这些认知系统。获得专利的速度算法的设计方式是，它们不断挑战用户的跟踪能力上限，而不会让他们超载到变得太困难的地步。
留在这个最近发展区域内可以实现最佳的学习和神经可塑性。这种对个性化能力的适应是时时刻刻发生的，提供了高效、有效且适合个人的培训计划。
NeuroTracker 不仅能激发有效学习和掌握运动技能所需的认知系统，还能将身体技能融入到训练课程中。一旦用户在坐姿上巩固了他们的学习，下一阶段的学习就涉及到结合本体感觉和身体技能，这些技能的复杂性会不断提高，以适应环境的需求。目标是提高认知负荷能力，从而有效地使大脑做好准备，以更好地适应新环境。
这一过程使用户能够在既存在身体挑战又需要注意力和态势感知的情况下以最佳水平执行这两项任务。在身体康复环境中，这可以包括结合平衡、步态、力量和协调的任务，同时进行神经追踪。
在身体康复计划中，双重任务能力尤其重要，不仅对于掌握新技能，而且对于在繁忙或苛刻的环境中安全地执行这些技能也非常重要。例如，成功行走需要态势感知、适当控制肢体运动的能力以及在复杂环境中导航以成功到达所需位置的能力。 NeuroTracker 首席科学家Jocelyn Faubert 教授一项试点研究表明，注意力需求会通过运动技能功能的变化显着增加 ACL 损伤的风险。随着个人认知负荷的增加，下肢的着陆力学可能会发生变化（Mejane et al., 2019）。
尽管这是特定于伤害的，但可以逻辑地推断这种影响对于其他基于运动技能的伤害风险是通用的，特别是对于参加康复计划以加强和重新训练身体和神经功能的个人。此外，双重任务已被证明会严重影响与易跌倒人群跌倒风险相关的步态参数，并且双重任务成本与注意力和执行功能的神经心理学测试中的不良表现有关（Yogey-Seligmann 等人， 2008）
NeuroTracker可以用作提高执行双重任务能力的干预措施，也可以用作检查康复和日常活动期间执行某些双重任务的安全性的评估。同时执行两项需要注意力的任务不仅会导致注意力的竞争，还会挑战大脑对这两项任务进行优先排序。
使用双任务训练可以作为潜在跌倒风险和伤害的预测指标，并且它可能能够揭示在单独执行单任务运动技能时未发现的缺陷。通常，个人能够以足够的精度和稳定性有效地单独执行任务。当引入认知任务时，其中一项任务的表现会显着降低。这意味着要么情境意识和注意力会降低，要么运动技能本身的质量会受到损害。
由于 NeuroTracker 是在用户个人阈值的受控设置中执行的，因此它提供了评估在认知负荷增加的情况下安全执行运动技能的能力的理想方法。同时，多目标跟踪范式还训练生物运动感知（BMP）。 BMP 涉及视觉系统识别复杂人类运动以及预测他人行为和意图的能力。
生物运动感知的相关性可以从繁忙的人行道或杂货店的导航、体育比赛以及驾驶中看出。这对于从受伤中恢复的个体的疼痛管理和关节、软组织和肌肉组织的负荷具有影响。通过时间和培训，用户可以培养成功恢复日常活动所需的认知和运动技能。
复杂的治疗需求与 NeuroTracker 的灵活评估和培训相匹配，使临床医生能够将他们的治疗提升到更先进的水平。事实上，一些领先的神经视觉专家使用 NeuroTracker 数据来指导他们的整个干预方法，利用结果中的见解来衡量其他干预措施的有效性，并根据个人的每一步需求定制治疗。
如果您有兴趣了解更多有关更广泛的神经视觉训练方法的信息，请查看此博客。
参考
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Hayes, J.、VanElzakker, M. 和 Shin, L. (2012)。 PTSD 中的情绪和认知相互作用：神经认知和神经影像学研究综述。综合神经科学前沿，6(89), 1-14。 doi:10.3389/fnint.2012.00089
Lajoie, Y.、Barbeau, H. 和 Hamelin, M. (1999)。与正常受试者相比，脊髓损伤患者行走时的注意力要求。脊髓，37，245-250。 doi:10.1038/sj.sc.3100810
Mejane, J.、Faubert, J.、Romas, T. 和 Labbe, D. (2019)。着陆过程中感知认知任务和神经肌肉疲劳对膝关节生物力学的综合影响。膝盖，26(1), 52-60。 doi：https://doi.org/10.1016/j.knee.2018.10.017
努多，R.（2013）。脑损伤后的恢复：机制和原理。人类神经科学前沿，7(887)，1-14。 doi:10.3389/fnhum.2013.00887
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菲尔普斯，L.，威廉姆斯，R.，雷切尔，K.，特纳，A.，＆埃德，D.（2008）。认知处理对于截肢后第一年调整的重要性。康复心理学杂志，53(1), 28-38。号码：10.1037/0090-5550.53.1.28
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威廉姆斯，R.，特纳，A.，西格尔，A.，克鲁特，G.，佩科拉罗，J.，＆Czerniecki，J.（2006）。拥有计算机化的假肢膝盖会影响截肢者行走时的认知表现吗？物理医学与康复档案，87(7), 989-994。 doi:10.1016/j.apmr.2006.03.006
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