卒中后疲劳通过炎症机制影响眼动控制与学习能力的研究

《Scientific Reports》:Impact of post stroke fatigue on saccadic eye movement control and learning through inflammatory mechanisms

【字体: 时间:2025年11月21日 来源:Scientific Reports 3.9

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  本研究探讨了卒中后疲劳(PSF)对扫视眼动控制及适应能力的影响,并分析了炎症因子IL-6和hsCRP的调控作用。结果表明,高疲劳组卒中患者扫视延迟延长、速度降低、适应能力显著受损,且炎症水平与疲劳程度及运动学习障碍呈负相关。该研究为PSF的病理机制提供了客观生物行为学证据,强调了疲劳管理在卒中康复中的重要性。

  
卒中后疲劳(Post-Stroke Fatigue, PSF)是慢性期卒中患者中最常见却最容易被忽视的症状之一,约29%-68%的幸存者长期受其困扰。这种疲劳并非普通劳累,而是一种与活动量不成比例、休息后难以缓解的持续性身心耗竭状态,严重影响患者的运动功能恢复与日常生活质量。尽管PSF的临床意义日益凸显,其影响运动控制与学习的具体机制仍不明确。尤其值得注意的是,扫视眼动——即快速将视线从一个点转移到另一个点的眼球运动——作为研究运动控制与适应的理想模型,其与PSF的关系尚未被系统探讨。此外,既往研究提示炎症反应可能在PSF中扮演重要角色,然而炎症因子是否介导了PSF对运动学习能力的损害,亦缺乏直接证据。
为解决上述问题,由伊朗医科大学(Iran University of Medical Sciences)Akram Jamali领衔的研究团队在《Scientific Reports》上发表了一项创新性研究,首次系统评估了PSF对扫视眼动控制及适应能力的影响,并深入探索了炎症标志物白细胞介素-6(IL-6)和高敏C反应蛋白(hsCRP)在其中的作用。研究团队招募了26名慢性期中动脉梗死卒中患者,将其分为高疲劳组(HF-stroke)与低疲劳组(LF-stroke),并匹配13名健康对照者。通过疲劳严重程度量表(FSS)与疲劳评估量表(FAS)量化疲劳程度,利用高精度眼动仪记录受试者在普扫视(pro-saccade)、反扫视(anti-saccade)及扫视适应(saccade adaptation)任务中的眼球运动参数,同时检测血清IL-6与hsCRP浓度。
在关键技术方法上,研究采用病例-对照设计,所有卒中患者均为首次发作、中动脉供血区梗死,且病程超过6个月。通过磁共振成像(MRI)确认病灶体积与位置,排除抑郁、焦虑、睡眠障碍、认知障碍等混杂因素。扫视任务使用EyeLink? 1000 Plus眼动仪采集数据,炎症因子检测分别采用ELISA试剂盒(IL-6)与荧光免疫分析仪(hsCRP)。
扫视运动动力学
结果显示,HF-stroke组在普扫视与反扫视任务中均表现出显著延长的扫视延迟、较高的位置误差以及较低的平均速度与峰值速度(p<0.05),且其表现差于LF-stroke组与健康对照组。值得注意的是,反扫视任务中对认知控制要求更高,HF-stroke组在该任务中的延迟时间长达447.61±34.27毫秒,显著高于LF-stroke组(310.86±19.45毫秒)与健康组(257.05±23.30毫秒),提示疲劳尤其影响需要抑制控制的眼动行为。
扫视适应
在扫视适应任务中,混合方差分析(ANOVA)揭示组别、时间分段(BIN)及其交互作用均显著(p<0.01)。HF-stroke组的增益调整幅度在各时间段均显著低于其他两组,其适应率(0.20±0.78)与适应后效应(12.26±3.07)也显著低于LF-stroke组(2.62±0.45;22.02±2.94)与健康组(4.86±0.82;47.27±10.52)。这表明PSF不仅损害基础扫视控制,也严重削弱了运动学习中的适应性调整能力。
炎症因子
HF-stroke组血清IL-6(8.16±3 pg/mL)与hsCRP(0.90±0.33 mg/L)水平显著高于LF-stroke组与健康对照组(p<0.05)。相关性分析进一步显示,IL-6与hsCRP水平与扫视速度、适应率及适应后效应呈负相关,与扫视延迟呈正相关(r=0.41–0.57, p<0.05)。尤其值得注意的是,炎症因子与扫视增益无显著相关,却与运动学习相关的适应参数密切相关,提示炎症可能通过影响小脑-皮层网络的可塑性机制,而非直接损害基础运动执行,来干扰扫视适应过程。
结论与讨论
本研究首次综合行为学与生化指标,揭示PSF通过炎症机制损害扫视眼动的控制与学习能力。作者指出,疲劳可能通过影响前额叶、基底节等区域的注意力与运动计划功能,以及破坏小脑依赖的内部前向模型与误差校正机制,导致扫视执行缓慢、适应学习受阻。炎症因子IL-6与hsCRP的升高不仅与主观疲劳程度相关,更与客观眼动参数恶化密切相关,提示抗炎治疗可能成为缓解PSF、促进运动功能康复的新策略。
尽管研究存在样本量有限、未评估双向扫视适应等局限性,其成果仍具有重要临床意义。扫视眼动参数可作为PSF的客观生物标志物,辅助疲劳程度的评估与疗效监测。研究结果强调,在卒中康复中应重视疲劳的系统性管理,整合行为干预与炎症调控,以提升患者运动学习效率与生活质量。
未来研究可进一步扩大样本,结合功能影像学探讨PSF与脑网络连接的关系,并探索抗炎药物与认知-运动训练联合干预对疲劳及眼动功能的改善效果。
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