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新的康复方式一直在不断发展,但是近年来,神经科学驱动了一些最有前途的治疗方法。如果您不熟悉NeuroTracker ,那么这种感知认知工具是一个训练程序,该程序使用沉浸式3D环境和多个对象跟踪来增强视觉处理能力和认知功能。培训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。

伤害对认知的影响

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,这些中心认知系统对于在物理和神经系统康复计划中取得成功至关重要。NeuroTracker的应用,作为认知计划如何有效地帮助个人重返日常生活和职业活动的一个例子。

执行功能和身体康复

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)。

认知负荷增加

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运动。结果,需要更多的注意力资源来进行感觉整合(视觉,前庭和本体感受)。这是一个关键的途径,NeuroTracker适合使用,提供了一种有效的方法来训练执行功能,以增加耐力,以及在重大税收认知系统的身体康复任务中对疲劳的更高弹性。

NeuroTracker 训练和神经塑性

神经可塑性本质上是大脑适应其神经途径和突触以应对行为,环境,神经过程和损伤的变化的反应。它也可能涉及神经发生,即大脑中新神经元的生长。大脑的适应能力令人难以置信,并且会自我改变以更好地响应环境需求。由于伤害和受到创伤的暴露会影响认知系统的强度和功能,因此NeuroTracker增强了与神经可塑性状态增加有关的脑电波。它通过反复加强注意力和执行功能的方式来改善学习,从而使大脑能够在任务执行效率上更加有效(Faubert&Sidebottom,2012年)。

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)。

通过重复加强联系

在二十次试验和每个会话的过程中, NeuroTracker 以控制和以每个用户的个别阈值的方式引起这些认知系统。获得专利的速度算法的设计方式使他们在跟踪能力的上限上不断地挑战用户,而不会使它们超负荷到某种程度,以至于变得太困难了。

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。

步态和运动技能习得的双任务训练

NeuroTracker不仅会引起有效学习和掌握运动技能所需的认知系统,而且还可以将身体技能融入培训课程中。一旦用户将学习巩固在坐姿的位置上,下一阶段的学习涉及复杂性进步以符合环境需求的本体感受和身体技能目的是增加认知载荷能力,这有效地使大脑越来越适应新环境。

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。

处理实际需求

在一项身体康复计划中,双任务能力不仅对于掌握新技能,而且对于在繁忙或苛刻的环境中执行它们的安全尤其重要。例如,成功步行需要情境意识,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的一项试点研究表明,注意力需求通过运动技能功能的变化大大增加了ACL损伤的风险。由于个人的认知负荷较高,下肢的着陆力学可能会改变(Mejane等,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)

干预与评估

NeuroTracker 可以用作提高执行双任务的能力的干预措施,也可以用作评估,以检查在康复和日常活动期间执行某些双重任务的安全性。同时在两个关注任务上表现出色,不仅引起了人们的注意竞争,而且还挑战了大脑优先考虑这两个任务。

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。

渐进的结果

由于在用户的单个阈值下,在受控的设置中进行 NeuroTracker 时,它提供了评估在增加认知负载下安全执行运动技能的理想方法。同时,多个对象跟踪范例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的能力,以及预测他人的行动和意图。

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。

这种复杂的疗法需求与 NeuroTracker的灵活评估和培训的匹配使临床医生可以将其治疗提高到更高级的水平。实际上,一些领先的神经录像专家使用 NeuroTracker 数据来指导其整个干预方法,利用结果从结果中获得洞察力来评估其他干预措施的有效性,并为每个步骤定制了对个人需求的治疗方法。

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。

什么是神经视觉训练?

参考

Coffey, L.、O'Keeffe, F.、Gallagher, P.、Desmond, D. 和 Lombard-Vance, R. (2012)。下肢截肢者的认知功能:综述。残疾与康复杂志,34(23),1950-1964。号码:10.3109/09638288.2012.667190

Faubert J,Sidebottom L。运动中的感知认知训练。临床运动心理学杂志2012; 6:85–102。

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

Nudo, R.、Plautz, E. 和 Frost, S. (2001)。适应性可塑性在运动皮层损伤后功能恢复中的作用。肌肉和神经,24,1000-1019。

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

Solberg, L.、Roach, A. 和 Segerstrom, S. (2009)。执行功能、自我调节和慢性疼痛:回顾。行为医学年鉴,37, 173-183。号码:10.1007/s12160-009-9096-5

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

Yogev-Seligmann, G.、Hausdorff, J. 和 Giladi, N. (2008)。执行功能和注意力在步态中的作用。运动障碍协会,23(3), 329-342。 doi:10.1002/mds.21720

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