2025年11月21日发布 | 118阅读

BCI-T:研究|卒中患者的注意力分散与手动视觉运动控制:一项双任务范式与眼动结合的研究

杨艺

首都医科大学附属北京天坛医院

达人收藏

近期,法国巴黎大学精神病与神经科学研究所开展了一项关于卒中后上肢认知-运动交互功能的实验研究。研究基于视动控制任务结合眼动追踪技术,构建了可量化的上肢“认知-运动双任务”范式,用以评估卒中患者在注意分配与手部灵活性方面的功能障碍。研究发现,卒中患者在双任务条件下表现出显著的注意分配和抑制控制受损,而这些认知缺陷与手部灵巧度下降密切相关。相关成果发表于 《Journal of NeuroEngineering and Rehabilitation》

01

研究背景


卒中后约有50%的患者存在上肢运动功能障碍,而其中约40%伴随不同程度的认知损伤。日常生活中的手部活动(如进食、穿衣、使用工具)通常需要同时调动注意力与执行控制等认知过程。

已有研究表明,卒中会削弱患者在执行认知-运动双任务时的能力,即同时完成认知任务和精细运动任务的“分散注意”能力。然而,以往研究多集中于行走或上肢近端运动(如伸手、搬运等)的双任务干扰,而针对手部精细运动的认知-运动交互研究较为稀少。为了揭示卒中患者在“手部层面”的认知-运动整合机制,本研究创新性地引入了视动力控任务(visuomotor force-tracking)与眼动记录(eye-tracking)技术,通过结合工作记忆与注意分配任务,系统评估卒中患者的上肢认知-运动功能。

02

研究概述


本研究纳入30例慢性期卒中患者(平均病程约30个月)与30名年龄匹配健康对照者。受试者需在屏幕上实时追踪目标力曲线,完成等长握力的精细调节任务(单任务条件)。同时,研究设置了两种双任务情境:分散注意双任务(ATT DT)—屏幕上随机出现图形干扰刺激,被试需抑制对干扰物的注视;工作记忆双任务(WM DT)—任务过程中出现数字刺激,被试需完成心算累加。整个过程中,研究团队利用高频眼动仪记录受试者注视点和扫视(saccade)模式,以评估其认知资源分配及抑制控制能力。此外,为进一步量化手部功能,研究还使用 Dextrain Manipulandum™ 设备评估了手指力量控制、个体化运动(finger individuation)及运动节律协调等精细运动指标。

图 1. 视觉运动握力追踪任务与眼动记录示意图

(图片来自原文)


力控表现:卒中患者在所有任务条件下的握力追踪误差(RMSE)均高于健康对照,但在单任务与双任务间未出现显著差异。而健康组在双任务条件下追踪误差显著上升,显示典型的“双任务干扰效应”。这表明卒中患者可能因任务难度较高而提前耗尽认知资源,无法表现出额外的干扰效应。

图 2. 中风患者与健康对照在各任务条件下的握力追踪误差对比

(图片来自原文)


眼动结果:在分散注意任务中,卒中组的无意扫视(toward distractors)比例更高,表明其在注意抑制上存在缺陷。相较之下,健康组在两种双任务条件下能显著区分“应注视目标”与“应抑制注视”的刺激。卒中组的相对扫视比(Relative Saccade Count, RSC)仅为健康组的一半,反映出显著的注意分配障碍。

图 3. 双任务条件下两组的眼跳次数(A)及相对眼跳次数(B)对比图

(图片来自原文)


认知-运动关联:卒中组在工作记忆任务中的心算误差率明显高于健康组,且该误差与力控精度显著相关(p<0.05)。进一步分析发现,扫视抑制能力与指力释放时间、手指节律控制等手部灵巧性指标密切相关,说明注意抑制与工作记忆缺陷是手部运动障碍的重要认知机制。

03

研究意义


本研究首次在卒中患者中结合“视动追踪-眼动分析”双任务范式,揭示了分散注意与手部灵巧度之间的紧密联系。研究结果表明:卒中患者在手部运动中存在认知-运动交互功能障碍,表现为注意抑制与工作记忆能力下降;此类认知缺陷可显著影响手部精细操作与日常活动表现;在康复训练中引入上肢“认知-运动双任务”训练,有望提高注意资源调配能力,促进上肢功能恢复。

参考文献:

Elisa Dziezuk, Quentin Le Boterff, Coralie Van Ravestyn, etc. Divided attention and manual visuomotor control in stroke: a combined dual-task and eye movement study. Journal of NeuroEngineering and Rehabilitation, 2025, Vol.22:212.

https://doi.org/10.1186/s12984-025-01735-4

END

声明:脑医汇旗下神外资讯、神介资讯、神内资讯、脑医咨询、Ai Brain 所发表内容之知识产权为脑医汇及主办方、原作者等相关权利人所有。

投稿邮箱:NAOYIHUI@163.com 

未经许可,禁止进行转载、摘编、复制、裁切、录制等。经许可授权使用,亦须注明来源。欢迎转发、分享。

最新评论
发表你的评论
发表你的评论
来自于专栏
相关临床评分小工具
关键词搜索