2025年3月21日
积木搭建任务可快速、客观且定量地测量个体在伸手抓握动作中使用左手与右手的频率。在外周单侧神经损伤后,患者通常会几乎完全依赖一只手,而依赖哪一侧手无法通过其他临床因素预测。
我们的实验室致力于研究手性。我们探究决定个体更擅长或更倾向于使用右手还是左手的大脑机制。同时,我们也探索如何重塑这些机制,以帮助那些失去使用惯用手能力的个体。
大多数研究通过问卷评估利手性,但自我报告可能存在偏差或不准确,且已有研究证实这些问卷并不能真实反映人们在日常生活中使用左手与右手的频率。我们需要测量的是实际的手部使用情况,而非人们对自身手部使用情况的主观认知。尽管目前已有一些其他技术可用于测量左手与右手的使用情况,但这些方法中尚无一种既能实现定量分析又具备功能性。
为了获得具有临床意义的结果,我们需要了解当您拿起一个物体并实际使用该物体来实现您关心的目标时,每只手的使用程度。我们的研究发现表明,一些患者会避免使用受伤的手,而另一些患者则继续甚至增加对受伤手的依赖。现在我们已了解这一现象,便可以进一步探究这些差异背后的原因。
哪些因素决定了个体属于哪一类群体,以及哪种方法最能支持该个体所需的恢复或代偿?首先,使用10种标准砖块中的每一种砖块构建四个积木搭建任务模型。确保在完成后,还剩余40块以上的砖块以及备用砖块。
将每个模型粘合在一起,以固定砖块位置。在每个模型背面贴上编号标签。接着,从海报板长边一侧的中心位置,裁剪出一个五英寸见方的底板凹槽。
将砖块放置在海报板上。使用钢笔或铅笔在海报板上勾勒出每块砖的位置轮廓,每块砖周围预留两毫米的边距。在每块砖轮廓的外部放置标签,标明砖的类型,并将其位置调整至当实验人员坐在基板正对面时仍可清晰阅读。
对于任何不对称的砖块,在标签上添加一个箭头以指示砖块的一致朝向。从展示板上剪下矩形轮廓,为全部40块砖创建带有标签的放置区域。在参与者进入房间前,设置好积木搭建任务所需的设备。
将海报板放置在桌面上,使其缺口位于参与者就坐一侧的桌边。然后,将底板插入海报板的缺口中,并沿两侧用胶带牢固固定。接着,在底板前方放置一把无轮的椅子。
将合适的积木放入海报板上的每个切口处。然后移除海报板,仅保留积木和底板。使用平衡对照法或随机化方法确定四个模型的顺序。
将支架和模型放置在实验者一侧的桌面上。接着,将相机置于桌面正上方30至50厘米处,正对底板。确保相机能够清晰地拍摄到工作区域,包括积木、手部动作以及模型编号。
确保模型不会遮挡或覆盖砖块。然后,移除模型。确保能够从视频中进行离线计数。
或者,另可安排三名实验人员在主要任务执行期间分别记录向左和向右的抓取动作。接下来,让受试者进入房间,要求其坐在椅子上,并确保桌面上的积木清晰可见。
移除或遮盖参与者身上任何可见的身份标识,以防止采集到个人身份信息。检查参与者是否存在任何身份标识,包括面部、徽章和纹身。调整摄像头,确保清晰捕捉到积木以及参与者将要搭建形状的区域,包括模型上方的空间,同时确保参与者的面部始终位于画面之外。
指导参与者使用桌面上的形状在绿色底板上构建模型,确保颜色完全匹配。然后,要求参与者拿起每个部件,而不是在桌面上拖动。指示他们不要将部件搁置一旁留待稍后使用。
仅在准备使用时才拿起它们。若参与者有疑问,应通过重复或澄清脚本内容予以回应,不得引入新的信息。开始数据采集前,要求参与者将双手放置在基板旁边。
告知参与者录音即将开始,然后启动录音。将第一个模型放置在支架上,使编号标签朝向实验者。然后说“开始”,并等待参与者完成他们的模型。
在参与者完成模型搭建后,将实验者已粘合的模型和参与者组装的模型均从桌面上移除。积木搭建任务数据显示,健康的右利手成年人主要使用其优势手,使用率为约 0.63。单侧周围神经损伤影响优势手的患者,其优势手的平均使用率与健康成年人相当。
然而,个体患者表现出差异,部分患者倾向于过度使用患手或健手。聚类分析根据手部使用比例识别出三个不同群体:从不使用优势手、典型使用和持续使用。57%的患者表现出非典型手部使用模式,且聚类结果与优势手或非优势手是否受伤无关。
临床因素,如受累神经、损伤部位和疼痛,在惯用右手的患者中无法预测手部使用模式。
本研究探讨了利手性及决定伸手抓握动作用手行为的大脑机制。采用积木搭建任务对左侧与右侧手的使用情况进行定量评估,尤其针对单侧周围神经损伤患者。研究结果揭示了手部使用模式的改变,为理解康复策略提供了新的方向。
单侧周围神经损伤后手部使用情况的定量评估,解决了转化神经科学和康复研发领域功能性结局测量的一个关键空白。积木搭建任务(Block Building Task, BBT)可对左右手选择模式进行客观、贴近真实世界的评估,有助于在早期发现和临床前模型开发中降低机制性风险并提高预测可信度。该方法通过揭示临床特征或自我报告无法捕捉的患者特异性适应策略,为研发组合决策提供依据。
BBT 作为单侧神经损伤模型中功能结局测量的定量行为检测方法,融入了从发现到临床前研究的连续过程。