Wii Fit平衡活動前後運動皮質興奮性及姿勢控制改變之研究

Abstract

近年來以具備虛擬實境功能之遊樂器進行復健治療越來越受社會大眾以及治療人員之歡迎，例如市售的體感遊樂器Wii Fit則具有特別針對平衡功能所設計的活動。研究指出利用Wii Fit 平衡活動介入，可增進正常年輕族群、社區老人、帕金森氏症、脊髓損傷以及中風後患者的平衡能力，而近代神經科學研究顯示，動作訓練後可誘發大腦重組(brain reorganization)和神經再塑(neuroplasticity)的現象。經顱磁刺激為一種非侵入性的方式，可用來探討運動訓練前後其大腦皮質脊髓路徑的興奮性與神經再塑等相關議題。目前僅有文獻探討Wii Fit 平衡活動介入於中風患者會造成平衡功能的進步以及大腦運動皮質區興奮性的改變，至於正常年輕族群是否產生與中風患者類似的效應目前仍未知。因此，本研究將利用Wii Fit平衡活動介入於正常年輕族群，探討運動皮質興奮性與姿勢控制的改變之立即、短期與長期訓練效果，並了解運動皮質興奮性與姿勢控制的改變兩者之間的相關性。 本研究設計為評估者單盲之隨機分組控制(assessor-blind, randomized controlled study)，20位正常年輕人隨機分配至訓練組與參考組。訓練組接受每週三次，每次30分鐘，為期兩週的Wii Fit站姿平衡活動；參考組接受每週三次，每次30分鐘，為期兩週的Wii坐姿上肢活動。兩組受試者於介入前、第一次30分鐘的介入後、介入後及介入後兩週進行評估。評估內容包含經顱磁刺激之脛前肌動作閾值與動作誘發電位、動態電腦姿勢平衡儀之感覺整合測驗、穩定限度測試、伯格氏平衡量表及計時起走測試等，並且使用Wii 遊戲分數紀錄受試者每次接受活動後的表現，繪製表現曲線(performance curve)。 研究結果發現經過每週三次，每次30分鐘，為期兩週共六次，總劑量為3小時的Wii Fit活動後，其Wii Fit遊戲練習過程中的表現曲線顯示明確的訓練效應(訓練組: Chi-Square=18.125, p =0.03；參考組: Chi-Square=36.353, p =0.011)。訓練前後脛前肌的大腦皮質興奮性僅在訓練組有顯著改變(Chi-Square=8.04, p =0.045)，參考組則無顯著差異(Chi-Square=2.04, p =0.564)。然而動態姿勢控制能力、功能性平衡以及行走能力方面，兩組間沒有顯著差異。 本研究結果發現正常年輕人在Wii活動訓練過程中會出現任務特定(task-specific)顯著的表現改善情形，也就是若練習平衡活動、則平衡活動的遊戲分數顯著上升，但坐姿的桌球活動分數則沒有顯著改變。反之若練習坐姿桌球活動者，則桌球活動分數顯著改善、但站姿平衡活動的分數不會顯著增加。顯示Wii 遊戲的動作表現進步是有任務特定現象，而非僅因為熟悉遊戲器材與規則所帶來的通則性的得分增加。在動作表現所伴隨的神經塑性改變方面，過去文獻顯示單一肌肉動作技巧訓練會使運動皮質興奮性增加，而平衡訓練會使運動皮質興奮性下降。本研究觀察到訓練組在第一次三十分鐘訓練後脛前肌的動作誘發電位上升，而兩週訓練後脛前肌的動作閾值上升，因此判斷第一次三十分鐘的Wii Fit平衡活動後與單一肌肉動作技巧訓練所產生運動皮質興奮性的增加相似，而兩週Wii Fit平衡活動後則與平衡訓練所產生運動皮質興奮性的下降相似。本研究並未觀察到Wii Fit訓練後的受試者在遊戲機以外的動態平衡控制能力、功能性平衡能力或行走能力有顯著訓練效應。顯示Wii Fit 動作技巧練習效應可能無法轉移到其他日常生活的功能性活動，抑或本研究的劑量選擇過輕、任務難度不適當等等。總之，本研究發現Wii Fit訓練後運動皮質興奮性的改變，而未來可以朝向提高Wii Fit平衡活動劑量或改變任務難度以及應用於不同類型的受試者等方向進行研究。