促进内隐学习以改善中风的神经康复

在美国，每 45 秒就有一人中风，每年导致超过 700,000 例新中风，中风是退伍军人残疾的主要原因（美国心脏协会统计委员会和中风统计小组委员会）。 这些病例中的绝大多数会导致运动障碍，这经常导致个体在日常功能上变得依赖他人（改良 Rankin 量表 3-5，参见 Lees 等人，2006 年）。 具体而言，上肢偏瘫是中风后功能性残疾的主要原因，上臂功能解释了报告的生活质量变异性的大约 50%（Wyller 等人，1997 年）。 因此，优化上臂神经康复是老龄化退伍军人群体中需要解决的一个关键问题。

“对于患者来说，康复基本上是重新学习如何移动以成功满足他们需求的过程”（Carr & Shepherd，1987 年）。 该声明假定神经康复的核心是运动学习，但尽管有这一原则，运动学习研究对中风康复影响不大 (Krakauer, 2006)。 最近，人们对开发和测试优化上肢康复的新方法产生了兴趣。 巴尔的摩 VAMC 的研究人员开创了以任务为导向的训练模式，以提高慢性中风患者的活动能力（Macko 等人，2005 年）。 作为这种程序化方法的一部分，已经开发了新颖的上肢机器人训练计划，以提高伸展能力和肢体协调能力。 然而，这些干预措施中的大多数都依赖于康复期间基于错误的学习策略，这会培养与任务相关的显性知识。 然而，运动学习研究的语料库表明，这可能不是优化运动学习和神经康复的最佳策略。

基于错误的学习涉及接收运动的持续反馈，目的是让学习者实时纠正运动。 因此，学习是通过一系列重复发生的，在这些重复中，学习者不断减少理想行为与对自己行为的观察之间的差异。 换句话说，基于错误的学习促进了适应以实现所需的行为。 相比之下，操作性条件反射学习策略包括学习者仅在行为结束时接收有关其运动质量的反馈。 因此，学习是通过对所需行为的一系列整体强化来进行的，这比基于错误的学习过程中产生的适应更无模型。 这两种学习策略之间的主要区别在于，基于错误的学习促进任务的显性知识，而操作性条件作用促进隐性知识（Krakauer & Mazzoni，2011）。 这两类知识对功能结果（即 运动表现、认知工作量和记忆力）。

在中风之前，上臂功能（如伸手和抓握）主要是在没有使用显性知识的情况下完成的。 换句话说，健康的人很少有意识地努力控制他们的四肢，他们只是“去做”。 虽然在学习过程中使用显性策略可以提高学习速度，但如果有足够的时间，显性知识有限的人也会表现得同样出色（Maxwell 等，1999）。 尽管学习速度较慢，但​​减少任务显性知识的回报在运动性能期间可能非常有利。 值得注意的是，在抑制显性知识的条件下学习的个体对所学行为的保留更大。 例如，Malone 和 Bastian (2010) 让个人学习一项新的步行任务（皮带以不同速度移动的分体式跑步机），并且在那些显性知识有限的人中，比那些在学习过程中依赖显性知识的人表现出的学习持续时间更长. 此外，在运动学习过程中限制显性知识可能会导致认知工作量减少并在挑战条件下保持表现（Zhu 等人，2011）。 总之，在康复期间促进显性知识而不是无意识控制（限制显性知识）会降低新获得的运动技能的可持续性，并消耗认知资源，这些资源需要用于其他需求。 因此，对这些行为的自动控制对于执行日常活动至关重要，这表明操作性条件反射（限制显性知识）优于基于错误的学习。

中风患者能够隐式学习任务，尽管与健康对照组相比学习速度可能会延迟（Pohl 等人，2001 年），并且随着中风严重程度的增加而进一步延迟（Boyd 等人，2007 年）。 此外，简单地提供关于隐式任务的显式信息已被证明可以降低基底神经节中风患者的学习率和记忆力（Boyd 等人，2004 年；Boyd 等人，2006 年）以及对感觉运动区域的损害（Boyd 等人， ., 2003 年；博伊德等人，2006 年；温斯坦等人，2003 年）。 虽然这些研究强调了在学习过程中限制显性知识的重要性，但它们是在学习隐性序列而不是技能发展的背景下完成的，虽然相关，但依赖于运动学习的不同方面 (Krakauer & Mazonni, 2011, Yarrow et al. , 2009). 在功能性技能学习的背景下，反馈的时间/类型已被有力地证明会影响学习率和保留，并与影响知识类型有关（Levin 等人，2010 年）。 具体来说，提供有关任务绩效的反馈的频率较低，并且是在绩效之后而不是在绩效期间（即 延迟）已被证明可以增加学习记忆并可能促进内隐学习（Cirstea 等人，2006 年；Winstein 等人，1996 年）。 此外，关于结果（结果的知识）而不是表现（表现的知识）的反馈已表明可以增加保留并限制显性知识（Cirstea 等人，2006 年；Sidaway 等人，2008 年；Winstein，1991 年）。 因此，目前的提案将尝试通过操纵反馈的时间和反馈类型，在运动技能的发展过程中培养隐性知识。

本研究的目的是确定基于错误的学习与操作性条件反射学习对神经康复关键结果的影响（即 学习后的表现、概括性、任务施加的认知工作量和保留）。