（武汉体育学院研究生院，湖北 武汉 430079）
摘要：帕金森病（PD）患者步态紊乱和跌倒是发病率和死亡率的常见原因，除了对运动系统的影响外，PD还影响认知，最显着的影响领域是执行功能和注意力。本文论述了这些认知缺陷对PD常见的步态变化的影响，尤其将认知功能与连续步态变化和冻结步态的关系进行阐述。在认知缺陷对连续性步态的影响中，经常使用双重任务来开展测量，并且，对于这种影响，生理层面也有相应的理论解释。针对冻结步态，因其机制不明，尤其是帕金森病“开”、“关”状态下不同的表现，导致没有丰富统一的研究结论。但是，认知与冻结步态的相互影响是广泛存在的。总之，认知障碍可能加剧了步态中的运动功能障碍，但仍需进一步研究的证实。
关键词：帕金森病，认知，步态
帕金森病（PD）患者步态紊乱和跌倒是发病率和死亡率的常见原因。在确诊后3年内，临床上超过85％的PD患者出现步态问题。除了对运动系统的影响外，PD还影响认知，最显着的影响领域是执行功能和注意力。在PD的轻度认知障碍标准（PD-MCI）被提出之后，更加确认MCI可能在疾病的早期阶段已经发生了。本文论述了这些认知缺陷对PD常见的步态变化的影响，尤其将认知功能与连续步态变化和冻结步态的关系进行阐述。
认知功能和连续步态变化
越来越多的研究将步态与认知功能联系起来[1-4]。老年人执行功能或注意表现不佳与步态功能障碍之间存在相关[5-11]。有研究指出执行功能障碍与摔倒风险增加之间存在显着相关[12]。可见，双重任务会影响PD患者的步态 [13-17]。同时执行两项注意力要求较高的任务不仅会引起注意力资源的竞争，还会影响大脑对于这两项任务中优先处理的决定[18]。
“姿势优先”策略认为，当没有给出关于任务优先级的具体说明时，健康被试自发地将姿势和行走稳定性放在优先于“次要”认知任务之上[19-23]。一些报道还定义了“错误的优先次序”（第一任务，姿势次要）这一概念，以此解释PD患者跌倒风险的增加。执行功能和注意能力是两个密切相关的认知领域，可能在PD的优先次序、步态和跌倒风险中发挥重要作用。
在双重任务条件下，步态障碍的恶化表现包括步态速度和步幅减小[25-29]，左右步间的对称性和协调性下降[30-33]，并且步幅和步幅变化增加[14, 34, 35]。PD患者可能会采用补偿性策略，通过调用注意力资源来纠正并补偿步态的变化[36, 37]。
自动化指的是在没有或很少意识到，或关注执行控制的情况下，熟练运动的能力[38, 39]。基底节在运动的自动控制中起重要作用[40]。高级的认知功能，如执行功能和注意力在PD中也受到损害[41-43]。因此，双重任务下，步态障碍PD患者中通常超过健康对照组。
另一种可能导致PD双重任务中步态障碍的机制是基底节区域的多巴胺能功能障碍[17]。PD中多巴胺能神经元的退化影响了基底神经节内的运动和认知通路。在PD患者中，向背外侧前额叶皮质突出的基底节回路的病理表征可能导致执行功能的缺陷[17, 44-46]。帕金森药物能改善了双重任务步行能力缺陷[42, 47]，这支持了运动和认知障碍部分归因于多巴胺能缺陷的解释。然而，帕金森病药物的影响可能局限于由多巴胺通路的损伤，也有许多研究也表明PD在药物治疗状态下的双重任务中表现仍然不佳。
除了多巴胺能缺陷之外，越来越多的证据支持胆碱能的缺失在PD非运动症状的病理生理学中的重要性。梅纳特基底核 (basal nucleus of Meynert)提供大部分胆碱能输入到大脑皮质，脚桥核(pedunculopontine nucleus,PPN)提供乙酰胆碱。这两个部位在PD中都发生退行性变化，且伴随认知功能的障碍 [48]。梅纳特基底核对认知和注意过程很重要[49, 50]。影像学研究已经证明PD中胆碱能系统变性，且胆碱酯酶抑制剂对注意力改善有所裨益[13]。相反，抗胆碱能药物与认知衰退有关，并增加老年人跌倒的风险[51]。
Bohnen等人用正电子发射断层扫描（PET）成像方法[52, 53]研究了PD中步行速度，跌倒和胆碱能之间的关系。发现胆碱能功能减退与跌倒有关在比较了黑质纹状体退行性病变的PD患者和健康对照者的步态速度。结果显示，黑质纹状体多巴胺能退行性病变的PD患者的步态速度与正常组无显著差异。这可能反映出行走期间运动表现的认知补偿能力下降。这些发现提供了PD的非多巴胺能通路和运动功能受损特征的证据[53-55]。
来自乙酰胆碱酯酶PET研究的结果还表明，胆碱能神经退行性变化与认知任务的较差表现相关[49]。PD患者皮层胆碱能神经支配水平低于正常范围且认知功能受损更严重。
许多研究评估了认知训练对于改善步态和平衡以及降低老年人、痴呆患者或帕金森病患者跌倒风险的有效性[44]。尽管这些关于步态测量的初步研究结果比较乐观[56]，传统的步态训练通常不能完全解决复杂的步态活动[57]。但是，训练能够改善老年人与平衡障碍患者、痴呆患者以及PD患者的双重任务步态。
冻结步态和认知缺陷
为数不多的研究直接调查了暂时性，偶发性步态变化与PD中认知缺陷之间的关系。主要集中在PD中的冻结步态，也称冰冻步态（Freezing Of Gait, FOG）。
FOG影响50-80％的PD患者，导致摔倒风险的增加和生活质量下降[61-66]。FOG的机制未明。有人认为，内部或外部触发因素（例如情绪反应，行走环境的变化）可能导致运动控制的进一步短暂恶化，从而导致FOG[67, 68]。另一种可能性是心理因素可能触发FOG [69]。也有研究表明“恐慌发作（惊恐发作）”与FOG [70]有关，Amboni等人[25]观察到FOG与PD患者额叶和执行功能相关的认知测试得分较低相关。患有FOG的PD患者在执行功能测试中得分较低类似的研究也表明执行功能在PD合并FOG患者中受损尤其严重[71, 72]。
对PD合并FOG患者的发作间步态模式并将其与无FOG的PD患者进行比较，发现尽管两组的步行模式相似，步幅时间和步行速度在PD合并或无FOG中没有差异[36, 73]。但PD合并FOG的患者，步态周期中步幅和步幅变化有所增加[36]、并且步态不对称性也有所增加[74]。关于不对称性和双边协调的研究结果表明，这会导致转弯期间FOG发生率相对较高[36, 75]，
Weiss的研究表明，在转弯期间，与基线步行相比，双重任务条件下的步幅、步幅时间变化显着更高[7]。转弯能力也与特定的认知功能有关[76]。对于这一现象的解释，可能转弯需要比直线行走调用更多的注意和认知资源。
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在PD合并FOG中，三种步态属性即步态变异性，步态不对称性和双侧步行协调性比PD非FOG患者受损更加严重[31, 36, 77]。且这三种属性的变化可能与FOG有关。同时，双重任务对PD的步态有很大的影响，可以推测，PD合并FOG患者的执行功能障碍会比PD非FOG的患者更严重[78]。Camicioli等人的研究[79]发现PD合并FOG患者在双重任务中完成步行所需的步数更多。研究结果表明，PD合并FOG可能更多地依赖于注意力，并且支持PD合并FOG中的双任务对步态的影响比PD非FOG患者的影响更大。
在一项对PD患者 “开启（启动）”状态运动反应的研究表明[80]。PD合并FOG患者在步行期间的步态变化，步态不对称性和双侧协调指数均增加（即变得更差），并且在双重任务中变得更差。在双重任务期间，这些变化伴随着步态速度的显着降低。多变量回归分析显示，执行功能和焦虑对这种步态变化和步态速度有所贡献。
这些研究进一步表明，在晚期PD中，较差的情绪状态和较低执行功能会加剧双重任务的影响，特别是对于FOG敏感的PD患者。
Devos等人的研究[82]。关注点在哌甲酯（methylphenidate ,MPH）对FOG的效用，研究观察到MPH使得的FOG发作次数减少。可能是MPH改善了注意力，从而导致FOG的减少，MPH对注意力的影响是众所周知的。也可能是MPH使患者能够更好地在相互竞争的任务之间分配资源，从而导致FOG的减少。随机对照试验[83]也得到了类似的结果，进一步支持了执行功能与FOG之间的相关。
有研究检验了MPH改善PD患者步态和降低跌倒风险的假设。发现MPH的介入使得注意力指数和执行功能显着增加，同时跌倒风险、步态速度、和步幅时间变异性显著降低。步幅跨步变化的双重任务效应也显着降低。表明单次剂量（20mg）MPH不仅显着改善PD患者的注意力和执行功能，而且还改善了步态速度，步态变化性和跌倒风险标记。在健康老年人中进行的类似研究也支持这一结论[85]。这些发现支持PD中步态障碍与执行功能和注意力相关的观点。
轻度PD患者注意资源的调用可以作为补偿机制以改善步态。这可能在一定程度上恢复功能性步态模式。然而，在PD晚期的患者中，运动和认知功能均进一步恶化，限制了利用认知资源和注意力来补偿运动功能受损的能力。步态障碍变得严重，从而增加了对注意力资源的需求。认知补偿策略对步行速度的保护作用，在认知储备较高的个体中效用更大[83]。这可能表明认知储备在调节年龄相关性和疾病相关性步态障碍的变化中起关键作用[56]。也许这就解释了为什么认知挑战（即双重任务）会影响步态，特别是在与FOG相关的步态条件下FOG发生的可能性更大。
结论
在疾病的早期阶段，PD患者的认知已经有所下降，且包括多个认知领域的缺陷。据估计，19-30％新确诊的PD患者存在认知障碍且随着疾病进展而恶化。新诊断的未用药PD患者的认知功能和运动功能障碍之间的关系的研究表明了运动迟缓和记忆及视觉空间功能之间的相关性。执行功能和注意的是两个PD患者受损最显着的认知领域。因此，PD患者在那些需要计划，转移和抑制反应的任务中表现不佳，以及在涉及注意过程或注意分散的任务表现下降。PD患者常常被要求用有意识的策略来改善他们的步态模式，如专注于步幅较长的步态。然而，认知障碍的类型和严重程度可能会限制PD患者使用这些策略来应对或补偿步态异常的能力。
PD患者患有认知缺陷，特别是在执行功能和注意力方面。步态紊乱，连续型和偶发型，在PD中很常见。并且二者相互影响。认知障碍似乎加剧了步态中的运动功能障碍，增加了跌倒的风险。进一步认识二者之间的关系，可能有益于PD的诊断和治疗。
参考文献
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论文作者:李晶晶
论文发表刊物:《知识-力量》2018年9月上
论文发表时间:2018/8/7
标签：步态论文; 认知论文; 患者论文; 功能论文; 步幅论文; 注意力论文; 胆碱能论文; 《知识-力量》2018年9月上论文;