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把雙手都舉起來!利用大腦神經特性的中風雙側上肢訓練

楊昀霖
・2018/02/28 ・1712字 ・閱讀時間約 3 分鐘 ・SR值 515 ・六年級
圖/吱吱復健 提供

中風後常有半側肢體偏癱的後遺症,常常聽到有人說要大量練習患側邊,才能夠使得患側邊動作表現進步,事實上根據許多臨床研究證實,讓健側邊的肢體一起參與,執行對稱性的雙側動作訓練,也可以促進大腦的神經恢復,改善動作表現唷!

對稱性動作由大腦相互溝通

圖/吱吱復健 提供

我們都知道,雙手的動作是由大腦發號施令的,而大腦又分為左右半球,分別負責對側肢體的動作控制,當我們的雙手同時做出相同的對稱性動作,例如雙手高舉、向前伸直等;或是鏡像(相反方向)的對稱性動作時,大腦會透過位於兩側大腦中央的構造──胼胝體進行左右半腦的雙側溝通,產生神經網路的連結,才能夠使得兩隻手的做出一致的動作。

大腦會透過位於兩側大腦中央的構造──胼胝體進行左右半腦的雙側溝通,產生神經網路的連結,才能夠使得兩隻手的做出一致的動作。source:maxpixel

雙側動作訓練喚醒中風受傷的患側腦

圖/吱吱復健 提供

中風後因為大腦神經細胞受傷,神經網路的自我機制會使得健側腦過度活化,患側腦被強烈抑制,不利於中風後的動作復健。而透過雙手執行相同或相對的對稱性動作時,會激發兩側大腦的溝通連結,藉由大腦神經之間的對話,強化患側腦對於患側肢體動作功能的控制。

雙側動作訓練激發神經可塑性

圖/吱吱復健 提供

中風壞死的神經細胞已經無法復原,但事實上,大腦有數十億的神經細胞,只要透過不斷的刺激與練習,就能夠激發受傷區塊附近的神經元產生新的連結,取代原有壞死的神經細胞功能;透過對稱性動作訓練就可以誘發這樣的神經自我修復機制,幫助中風患者重新取得控制患側肢體動作的能力!

感覺動作回饋刺激大腦功能

圖/吱吱復健 提供

當大腦發號施令、控制雙手動作時,其實同時也不斷地接收感覺訊息,修正動作的表現。例如伸手向前時,除了用眼睛看著我們的手做出動作以外,關節肌肉也會傳給大腦本體覺訊息,告訴大腦肩膀、手肘手腕等各關節的動作角度,使大腦能夠更順利地控制我們的雙手動作。

當中風患者進行雙側動作練習時,上述的感覺動作回饋能夠激發患側腦的動作皮質區,促進動作功能的恢復。

職能治療師在醫院會提供什麼雙側動作訓練呢?

圖/吱吱復健 提供

在職能治療室中就有許多提供雙側動作訓練的器材,對稱性的有推拉箱、爬升架,鏡像對稱的例如腳踏車、交替式推拉箱,有些醫院甚至還有機器輔助進行主動、被動式的對稱性動作訓練。

除此之外職能治療師也會提供功能性的雙側動作訓練,例如雙手同時拿起杯子、雙手同時操作桌上的硬幣等,根據患者的能力不同,設計適合的動作復健計畫。

結合居家、日常生活功能動作訓練

圖/吱吱復健 提供

除了復健科提供的器材以外,其實日常生活中本來就有許多動作是對稱性的動作,例如雙手擦桌子、拖地、擦窗戶等等,復健不一定需要特地在醫院診所才能夠進行,只要將復健動作融入居家、日常生活中,即便在家中也可以自主練習,達到更快恢復日常功能的目的唷!

參考資料:

  • 黃琬倩, 楊婕淩, 吳菁宜, & 林克忠. 不同雙側上肢訓練模式對中風復健成效之文獻回顧.
  • 張雅棻, 黃琬倩, 林娜翎, 黃昱, 紀皇, & 吳菁宜. (2008). 中風病患雙側動作訓練療效之文獻回顧. 臺灣職能治療研究與實務雜誌, 4(1), 1-16.
  • 張雅棻, 魏慈慧, & 吳菁宜. (2006). 侷限誘發療法與雙側動作訓練對中風病患腦重組機制之綜論. 臺灣職能治療研究與實務雜誌, 2(2), 74-81.
  • 張雅棻, 吳菁宜, 柯智裕, 吳佩璇, 鄭如芠, 陳玥岑, & 林克忠. (2008). 改良式制動療法與雙側動作訓練對中風後動作與日常生活功能成效之對照試驗. 職能治療學會雜誌, 26(1), 37-52

文章難易度
楊昀霖
5 篇文章 ・ 1 位粉絲
一個正在攻讀研究所的職能治療師(occupational therapist, OT),希望以科學的角度推廣職能治療專業以及相關復健知識,讓更多人認識並加入職能治療專業!


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揭開人體的基因密碼!——「基因定序」是實現精準醫療的關鍵工具

科技魅癮_96
・2021/11/16 ・1998字 ・閱讀時間約 4 分鐘

為什麼有些人吃不胖,有些人沒抽菸卻得肺癌,有些人只是吃個感冒藥就全身皮膚紅腫發癢?這一切都跟我們的基因有關!無論是想探究生命的起源、物種間的差異,乃至於罹患疾病、用藥的風險,都必須從了解基因密碼著手,而揭開基因密碼的關鍵工具就是「基因定序」技術。

揭開基因密碼的關鍵工具就是「基因定序」技術。圖/科技魅癮提供

基因定序對人類生命健康的意義

在歷史上,DNA 解碼從 1953 年的華生(James Watson)與克里克(Francis Crick)兩位科學家確立 DNA 的雙螺旋結構,闡述 DNA 是以 4 個鹼基(A、T、C、G)的配對方式來傳遞遺傳訊息,並逐步發展出許多新的研究工具;1990 年,美國政府推動人類基因體計畫,接著英國、日本、法國、德國、中國、印度等陸續加入,到了 2003 年,人體基因體密碼全數解碼完成,不僅是人類探索生命的重大里程碑,也成為推動醫學、生命科學領域大躍進的關鍵。原本這項計畫預計在 2005 年才能完成,卻因為基因定序技術的突飛猛進,使得科學家得以提前完成這項壯舉。

提到基因定序技術的發展,早期科學家只能測量 DNA 跟 RNA 的結構單位,但無法排序;直到 1977 年,科學家桑格(Frederick Sanger)發明了第一代的基因定序技術,以生物化學的方式,讓 DNA 形成不同長度的片段,以判讀測量物的基因序列,成為日後定序技術的基礎。為了因應更快速、資料量更大的基因定序需求,出現了次世代定序技術(NGS),將 DNA 打成碎片,並擴增碎片到可偵測的濃度,再透過電腦大量讀取資料並拼裝序列。不僅更快速,且成本更低,讓科學家得以在短時間內讀取數百萬個鹼基對,解碼許多物種的基因序列、追蹤病毒的變化行蹤,也能用於疾病的檢測、預防及個人化醫療等等。

在疾病檢測方面,儘管目前 NGS 並不能找出全部遺傳性疾病的原因,但對於改善個體健康仍有積極的意義,例如:若透過基因檢測,得知將來罹患糖尿病機率比別人高,就可以透過健康諮詢,改變飲食習慣、生活型態等,降低發病機率。又如癌症基因檢測,可分為遺傳性的癌症檢測及癌症組織檢測:前者可偵測是否有單一基因的變異,導致罹癌風險增加;後者則針對是否有藥物易感性的基因變異,做為臨床用藥的參考,也是目前精準醫療的重要應用項目之一。再者,基因檢測後續的生物資訊分析,包含基因序列的註解、變異位點的篩選及人工智慧評估變異點與疾病之間的關聯性等,對臨床醫療工作都有極大的助益。

基因定序有助於精準醫療的實現。圖/科技魅癮提供

建立屬於臺灣華人的基因庫

每個人的基因背景都不同,而不同族群之間更存在著基因差異,使得歐美國家基因庫的資料,幾乎不能直接應用於亞洲人身上,這也是我國自 2012 年發起「臺灣人體生物資料庫」(Taiwan biobank),希望建立臺灣人乃至亞洲人的基因資料庫的主因。而 2018 年起,中央研究院與全臺各大醫院共同發起的「臺灣精準醫療計畫」(TPMI),希望建立臺灣華人專屬的基因數據庫,促進臺灣民眾常見疾病的研究,並開發專屬華人的基因型鑑定晶片,促進我國精準醫療及生醫產業的發展。

目前招募了 20 萬名臺灣人,這些民眾在入組時沒有被診斷為癌症患者,超過 99% 是來自中國不同省分的漢族移民人口,其中少數是臺灣原住民。這是東亞血統個體最大且可公開獲得的遺傳數據庫,其中,漢族的全部遺傳變異中,有 21.2% 的人攜帶遺傳疾病的隱性基因;3.1% 的人有癌症易感基因,比一般人罹癌風險更高;87.3% 的人有藥物過敏的基因標誌。這些訊息對臨床診斷與治療都相當具實用性,例如:若患者具有某些藥物不良反應的特殊基因型,醫生在開藥時就能使用替代藥物,避免病人服藥後產生嚴重的不良反應。

基因時代大挑戰:個資保護與遺傳諮詢

雖然高科技與大數據分析的應用在生醫領域相當熱門,但有醫師對於研究結果能否運用在臨床上,存在著道德倫理的考量,例如:研究用途的資料是否能放在病歷中?個人資料是否受到法規保護?而且技術上各醫院之間的資料如何串流?這些都需要資通訊科技(ICT)產業的協助,而醫師本身相關知識的訓練也需與時俱進。對醫院端而言,建議患者做基因檢測是因為出現症狀,希望找到原因,但是如何解釋以及病歷上如何註解,則是另一項重要議題。

從人性觀點來看,在技術更迭演進的同時,對於受測者及其家人的心理支持及社會資源是否相應產生?回到了解病因的初衷,在知道自己體內可能有遺傳疾病的基因變異時,家庭成員之間的情感衝擊如何解決、是否有對應的治療方式等,都是值得深思的議題,也是目前遺傳諮詢門診中會詳細解說的部分。科技的初衷是為了讓人類的生活變得更好,因此,基因檢測如何搭配專業的遺傳諮詢系統,以及法規如何在科學發展與個資保護之間取得平衡,將是下一個基因時代的挑戰。

更多內容,請見「科技魅癮」:https://charmingscitech.pse.is/3q66cw

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科技魅癮_96
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《科技魅癮》的前身為1973年初登場的《科學發展》月刊,每期都精選1個國際關注的科技議題,邀請1位國內資深學者擔任客座編輯,並訪談多位來自相關領域的科研菁英,探討該領域在臺灣及全球的研發現況及未來發展,盼可藉此增進國內研發能量。 擋不住的魅力,戒不了的讀癮,盡在《科技魅癮》