Source: https://doi.org/10.1161/STROKEAHA.122.039919
高強度的有氧運動可能是增加中風患者體內腦源性神經滋養因子濃度的關鍵
腦源性神經滋養因子(Brain-Derived Neurotrophic Factor, BDNF)是神經系統中重要的蛋白質，可由人體自行製造，在突觸形成和神經細胞存活的機制扮演關鍵角色 [1]。由於BDNF與學習的神經可塑性息息相關，部分學者認為促進分泌BDNF有助於腦中風復原，以及加強中風復健的效果（圖一） [2]；過往也有研究指出，分泌BDNF較少的Met/Met基因型與中風三個月後的動作預後差有關，此相關性發現於急性期上肢嚴重癱瘓者 [3]。
圖一，體內製造的BDNF調節神經可塑性的反應，因此可能是促進中風動作復原的重要因子。取自參考資料二
用「運動」和「BDNF」當關鍵字在網路搜尋，可以看到許多報導指出，運動有助人體分泌BDNF，可是運動又細分為不同的種類、強度、時間等，透過何種運動提高腦中風病人的BDNF？
澳洲學者統合分析(meta-analysis)了17篇人體試驗，得到幾點發現，一、無論單次或是多次訓練，高強度的有氧運動增加中風病人體內的BDNF濃度。二、無論單次或是多次訓練，低強度和中強度的有氧運動並無此效應。三、無論訓練次數或強度，非有氧運動並未觀察到提升BDNF濃度的顯著效應，可能受到試驗之間高度差異性的影響 [4]。以上內容於今年10月由美國心臟／腦中風學會期刊《腦中風》(Stroke)線上刊登。
Ashcroft博士等學者採用美國運動醫學會(American College of Sports Medicine)的標準區分有氧運動強度（表） [4]，雖然心律和攝氧量屬於客觀指標，直接反應心肺生理功能，不過需要監控儀器，此外腦中風好發在中高齡族群個體差異性大，多重共病和長期服藥可能不適用上述指標的原標準。長庚大學職能治療學系胡貽霖助理教授建議可用相對強度(relative intensity)判斷是否達到預設的活動強度，譬如觀察個體從事高強度活動時，說話開始上氣不接下氣，需要停下來喘氣等反應（參見http://taot.org.tw/news/unit/278），或者使用Borg自評費力程度(表中第四項)，以6-20分的版本為例，中、高強度活動分別為12-13分以及14-17分。不過研究發現中風患者的Borg分數和儲備心率的Spearman相關係數僅0.12 [5]，可能是腦傷影響到認知功能（如語言、後設認知等）因而產生偏差，或是個案綜合了活動難度、肌肉痠痛、成就或沮喪等概念給分，建議治療師提問時，引導病患側重呼吸速率、換氣通順、心跳強弱快慢等生理現象，思考分數高低。
表，有氧運動的強度分類
Kleim和Jones兩位學者整理10項神經可塑性原則廣被引用，除了要大量使用，具有明確專一的目標等（註），腦中風復健中常被忽略的一點「引發可塑性需要足夠的訓練強度」” Induction of plasticity requires sufficient training intensity” [6]，呼應此篇統合分析結論。職能治療師進行中風者的治療性活動分析時，除了次數、方向、主要關節等基本參數，應該將活動強度和強度維持時間納入分級系統（圖二），臨床治療時間有限的前提之下，增加額外阻力值得考慮，或者直接進行阻力訓練 [5]。活動中外加阻力除了提升任務導向訓練的效果，且顛覆過往認知，證據顯示並不會惡化痙攣，即增加患肢肌肉張力 [7, 8]。
圖二，針對中風者動作型治療性活動的設計面向和難度調整
許世賓職能治療師整理
註，應用於腦傷復健的十項神經可塑性原則，分別為不使用則失去功能(use it or lose it)，使用它然後改善功能(use it and improve it)，專一性(specificity)，充足練習次數(repetition matters)，足夠訓練強度(intensity matters)，訓練時機點(time matters)，訓練刺激需夠鮮明(salience matters)，年齡(age)，類化能力(transference)以及干擾性(interference)。
參考資料
1. Park H & Poo MM. Neurotrophin regulation of neural circuit development and function. Nat Rev Neurosci. 2013;14:7-23.
2. Stewart CJ & Cramer SC. Genetic variation and neuroplasticity: role in rehabilitation after stroke. J Neurol Phys Ther. 2017;41:S17-S23.
3. Chang WH et al. Association between brain-derived neurotrophic factor genotype and upper extremity motor outcome after stroke. Stroke. 2017;48:1457-1462.
4. Ashcroft SK et al. Effect of exercise on brain-derived neurotrophic factor in stroke survivors: a systematic review and meta-analysis. Stroke. (online published)
5. DiPasquale J et al., Intensity of usual care physical therapy during inpatient rehabilitation for people with neurologic diagnoses. PM R. 2022;14:46-57.
6. Kleim JA & Jones TA. Principles of experience-dependent neural plasticity: implications for rehabilitation after brain damage. J Speech Lang Hear Res. 2008;51:S225-239.
7. da Silva PB et al. Strength training associated with task-oriented training to enhance upper-limb motor function in elderly patients with mild impairment after stroke: a randomized controlled trial. Am J Phys Med Rehabil. 2015;94:11-19.
8. Harris JE & Eng JJ. Strength training improves upper-limb function in individuals with stroke: a meta-analysis. Stroke. 2010;41:136-140.