當重大傷病對於個體的慣用手造成不可逆的失能,譬如截肢、術後關節攣縮、重度半邊癱瘓等,依照復能的概念,此時治療者選擇盡力強化非慣用手的功能,最大程度地代償原本慣用手的角色,使用筷子則是其中一種複雜且幾乎由慣用手執行的日常活動,經常成為非慣用手的訓練任務。可是在轉換慣用手的過程,經歷了什麼機制呢?

      東京的職能治療師團隊設計了一個實驗,40名健康、慣用側都是右手的青壯年民眾,隨機分配到左手練習筷子組,或者控制組,即左手只拿住筷子但是不夾物,進行9分鐘的簡短訓練(下圖)。不意外地練習組的筷子夾物表現進步幅度優於控制組,而且在功能性核磁共振的分析中發現,主責控制左手的右側主要運動皮質區(primary motor cortex, M1),和左、右兩側的小腦小葉(左:Crus II;右:Crus I)的休息態功能性連結強度增強(註),而且增強的意義不同,後測的右主要運動皮質與右小腦小葉的功能性連結,和左手用筷的後測表現呈正相關,可能代表這個網路儲存了右手習得的技巧,並應用在左手的控制;右主要運動皮質與左小腦小葉的功能性連結變化值和左手用筷的表現變化呈正相關,可能反應說這個網路參與快速動作學習期的神經歷程 [1]。上述的功能性連結在控制組中則沒有顯著變化。

 

 受試者學習左手用筷將方塊、橢圓狀和圓柱狀物品從前方的左盤移到右盤,測驗則是夾取球體物品。圖片修改自參考資料[1],遵照CC BY-NC 4.0授權。

        

  過去的研究指出,左、右小腦在右手操作筷子的過程中活化,顯示說小腦為人類存放此一熟悉的技巧相關知識的重要部位 [2],其他研究也呼應小腦參與了動作學習的歷程,包括快速期、慢速期、固著期(consolidation)和保留期(retention) [3,4]。總結以上,當個案必須轉換慣用手,又要學習筷子使用時,若無伴隨右腦主要運動皮質、雙側小腦損傷,則可能有較充足的代償資源幫助短期學習。

許世賓職能治療師整理

 

註:早期對於大腦的運作是功能性分區的觀點(functional localization),觀察特定區域活化的起落與對應的行為任務之間的因果關係,與之相對應的功能性網路觀點(functional network),空間位置不同但是功能性相關的腦區,彼此間互相溝通,功能性連結(functional connectivity)則是使用統計方法量化神經網路的數值,常用Pearson相關係數表達兩個腦區域之間神經活動的相關性。

 

參考資料

1. Takeda S. & Miyamoto R. Behav Brain Res. 2023;452:114599.

2. Imazu et al., Cortex. 2007;43(3):301-307.

3. Dayan E. & Cohen LG. Neuron. 2011;72(3):443-454.

4. Doyon J. & Benali H. Curr Opin Neurobiol. 2005;15:161-167.