研究人员探索音乐疗法帮助中风患者康复

AALBORG UNIVERSITY

中风和其他严重的脑损伤通常需要漫长的恢复道路，需要无数小时的康复时间来恢复运动功能和其他能力。各个研究小组一直在探索如何使康复过程更有效且更具吸引力。

听说过音乐能帮助人治病吗？听说过在手术室里开“生命音乐会”吗？一段很简单的音乐，有可能对于帕金森氏症和中风患者起到意想不到的作用。越来越多的证据表明，以音乐为基础的干预可以促进神经康复，改善情绪和功能结果。

最近，丹麦的一组研究人员进一步采用了一种听觉反馈方法，开发了一种新系统，使用合成音乐指导患者进行康复训练。1月10日发表在《IEEE人机系统》会刊上的一项研究描述了新的音乐生物反馈系统，以及该系统与中风志愿者的初步试验结果。音乐反馈是一种丰富康复体验、挖掘人类与节奏的天然亲和力的方法。

Prithvi Ravi Kantan是哥本哈根奥尔堡大学建筑、设计和媒体技术系的博士生，曾帮助设计和测试新系统。这个项目是他自己在音乐和康复方面经验的结晶。

在过去的15年里，他一直大量参与音乐表演和制作，当他的父亲突然感染病毒性脑炎时，他在孟买全职从事音频信号处理工作。感染导致父亲一侧瘫痪，Kantan亲眼目睹了漫长的康复过程。

“考虑到这对我和我的家人产生的影响，当我发现音乐疗法时，这是一个启示，因为它给了我一种方法，让我把我的专业技能引导到一个对我有个人意义的事业上，” Kantan解释道。

2018年，他来到哥本哈根奥尔堡大学（Aalborg University Copenhagen），开始与同事们一起研究新的音乐生物反馈系统。它包括绑在患者脚踝、背部或两者上的无线运动传感器，用于监测患者的运动。然后，当患者进行不同的身体康复活动（例如行走、平衡或在坐姿和站姿之间转换）时，软件程序会合成音乐以匹配患者的运动。

该系统提供不同的音乐反馈训练模式。例如，一种方法是身体自己创作音乐。在这种情况下，如果此人不动的情况下，则不会发出声音。但如果他们向前移动一英尺，就会合成一个音乐曲调；随着脚向前移动的速度加快，音调变得更大。

下面是一个吉他弦的例子，当用户将腿从弯曲伸直时会弹奏起来。如果使用者过度伸展膝盖，铃声就会响起：

在另一种训练模式下，音乐会持续播放，随着肢体的移动，音调或音调会发生变化：

最后，研究人员开发了一种训练模式，如果一个人的动作与目标有很大的偏离，这种模式会提供负面反馈。例如，如果人向前倾得太多，音乐可能会变得更加不和谐：

在开发了不同的训练模式后，Kantan和他的同事对六名正在中风康复且一侧身体虚弱的研究参与者（四男两女）测试了新的音乐生物反馈系统。此外，几名临床医生和音乐治疗师观察了康复过程，并对该系统的可行性进行了调查。

结果表明，总体而言，音乐提示是传达与运动相关信息的有效手段——许多志愿者能够对音乐提示做出良好反应，并根据需要调整自己的运动。随着训练的进行，其中两名志愿者显著提升了速度。

然而，这种方法存在一些挑战。例如，一名志愿者听不到音乐的提示，有时他们很难理解音乐的动态和层次感。

Kantan说：“患者需要处于一定认知水平，这样他们才能理解反馈并据此采取行动。”他指出，神经系统受损的人很容易被复杂的声音过度刺激。此外，包含负面反馈的培训模式也让一些志愿者感到沮丧。

参与该研究的临床医生和音乐治疗专家指出，该方法的适用性可能取决于使用者脑损伤的严重程度和位置。例如，他们建议患有小脑或脑干中风程度较低的患者可能是音乐生物反馈疗法的更好人选。

虽然研究结果发现了一些局限性，但数据表明，音乐生物反馈疗法是一种可行的康复方法，可以为脑损伤患者开辟新的康复途径。

值得注意的是，Kantan的团队使用低成本的运动传感系统和开源工具设计了音乐生物反馈系统，使其成为一个易于广泛复制和实现的工具。Kantan说，他们的目标是加速康复实践中基于音乐的反馈工具的开发和采用。

“直接或间接地为改善患者的康复效果做出贡献将是非常有益的，” Kantan说。“虽然在我们看到音乐反馈在临床实践中被广泛采用之前还有很多研究要做，但奥尔堡大学的我们决心在未来几年内使该领域目前的努力取得成果。”

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