神经科学家 Joaquin Farias 年轻时曾受训成为一名专业音乐家。他演奏过大键琴、长笛和钢琴。在他 21 岁时,情况发生了变化——他感觉自己无法正常控制手指。“感觉就像我的手指在水下移动,”他说。他的肌肉会僵硬,无法再以正确的指压演奏乐器。
Farias 患上了肌张力障碍,这是一种运动障碍,在他身上,它仅限于他的音乐活动。“在执行其他任务时并没有出现,”他说。这种障碍,也称为“音乐家局灶性肌张力障碍”,常常导致专业音乐家职业生涯的终结。
Farias 被告知没有治愈方法。他不愿接受这个预后,而是通过试错的方式自我指导康复,并最终克服了这种致残性疾病。他将成功归功于自己的智力和创造力追求,将他对神经心理学和生物力学的学术研究与他音乐训练中的知识相结合。“我认为音乐家们对大脑有很多了解,但他们并不知道自己知道什么,”他说。
自我治愈的音乐家
“我早就明白这个过程不是肌肉问题,而是与我的大脑有关,”Farias 说。例如,音乐家们知道,如果你训练左手,右手也会提高;而缓慢地弹奏一首新乐曲对流畅学习至关重要——这两种策略他都将用于帮助康复。他开发了旨在提高压力、速度和时机控制的练习。他尝试在水中进行运动以减轻重力影响,并进行粘土建模以探索深度感知。他还进行反向、蒙眼以及不同键盘触感灵敏度下的运动,以挑战习惯性反应。Farias 立刻就注意到了一些改善,并在两年后完全恢复了失去的功能。
其中一些技术后来得到了他人的证实。例如,日本宇都宫大学的神经科学家 Naotaka Sakai 的一项研究表明,患有音乐家肌张力障碍的患者通过非常缓慢地练习乐曲,恢复了正常或接近正常的运动。
获得运动医学博士学位后,Farias 开发了一种神经可塑性训练计划,以帮助其他肌张力障碍患者康复,他利用自己的策略工具箱,教导他们如何重新训练他们的大脑。根据 Farias 患者的证词,有些患者在几分钟内就恢复了失去的功能。其他人则遵循家庭康复计划,在几周、几个月甚至几年内取得显著改善。
功能障碍、代偿和重新学习
加州大学旧金山分校的神经科学家兼物理治疗师 Nancy Byl 将 Farias 描述为一名“以患者为中心的干预者”,并认为神经可塑性再训练策略是有价值的,因为它们是非侵入性的,且没有不良影响。Byl 认为,学习强化的功能失调运动是音乐家局灶性肌张力障碍的一个重要潜在因素——这是多种因素相互作用产生症状的一部分。
演奏乐器会改变大脑,特别是身体部位在大脑中的映射方式。学习过程中,熟练的手部动作的重复练习具有高度复杂的感官和运动要求,大脑会进行重塑以满足这些需求。这些大脑变化也使职业音乐家面临罹患肌张力障碍的风险。大脑中的手部区域通常界限分明。过度、重复的运动,例如发展和维持音乐技能所需的运动,会导致手部区域地图变大,并且手部不同部分的表征会退化。
神经可塑性——大脑改变自身的神奇能力——遵循“用进废退”原则:反复激活的神经回路会得到加强。不常使用的神经回路会休眠。功能失调运动的反复表达会强化异常运动的神经通路,并削弱控制正常运动的神经通路。这就是为什么肌张力障碍会随着时间的推移而逐渐恶化。针对音乐家局灶性肌张力障碍的神经可塑性再训练旨在绕过引起异常运动的神经通路,并加强控制正常运动的神经通路。不同的治疗师使用不同的工具来实施这些策略。
Byl 解释说,神经可塑性大脑变化可能是有益的或有害的,这取决于被强化的是什么。“挑战在于阻止异常运动,”她说。“患者,尤其是音乐家,在停止练习和表演方面有困难。他们学会了代偿性策略,这些策略暂时有用,但最终效果会下降。”
Sakai 和同事们发现,患有局灶性肌张力障碍的音乐家大脑中的神经活动是不同的——在大脑的习惯性神经通路被静默时,大脑会进行代偿以努力维持适当的自主运动。Farias 说,所有代偿的原因是肌张力障碍肌肉和相关大脑区域的功能缺乏。导致康复的大脑变化从患者拒绝代偿性运动、拥抱休眠运动的那一天就开始了。
但如何拒绝看似非自主的运动呢?一种方法是固定。音乐家肌张力障碍会影响手部的不同部位,具体取决于演奏的乐器和最常使用的手指。约束疗法可以通过固定非肌张力障碍的手指并练习患病手指的正常运动来鼓励正常运动。阿拉巴马大学伯明翰分校的行为神经科学家 Edward Taub 和同事的一项研究表明,音乐家肌张力障碍患者在此类疗法后有所改善。
一系列其他有针对性的练习也可以阻止功能失调的运动,并加强正常运动的神经回路。Byl 和同事们证明,练习特定任务、进行体育锻炼以及重新学习如何整合感觉和运动是有帮助的。这部分是因为基于学习的活动和体育锻炼可以增加多巴胺和内啡肽,这有助于重塑神经系统。
Byl 解释说,在早期训练阶段,意象疗法对于恢复正常运动至关重要。“恢复正常执行任务的记忆是根本,”她说。“感受到‘正常’自主运动控制的奖励对于成功的再训练至关重要。”田纳西大学的运动心理学家 Leslee Fisher 和同事们表明,对正常运动的引导式意象是肌张力障碍的有效康复策略。这并不令人意外,因为想象身体部位的正常运动已知会激活大脑中对应于该部位实际运动的区域。
尽情汲取各方知识
Farias 的工作是不同学科之间交叉授粉的生动范例——从截然不同的领域汲取灵感。他认为,对各种影响保持开放的心态,可以激发解决复杂问题的创造性解决方案。
“过度专业化会让你看不到全局,”他说。“要解决复杂问题,就尽量从各种来源汲取知识。你会在意想不到的地方获得启示。”














