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彤宇-前庭感觉与本体感觉在定向行走技术中的作用分析

2017-02-27

 

2016年北京市特殊教育优秀论文评选参评论文
(封面页)
 
编    号:                                       
题    目:前庭感觉与本体感觉在定向行走技术中的作用分析
 
作者单位:      北京市盲人学校                    
作者姓名:     彤 宇 万小艳 曹建臣 王丽丽         
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内容提要:本文首先对神经系统、前庭器官及本体感觉基本知识进行简要介绍,重点分析了在视障人士定向行走训练中上部保护法、两点式盲杖行走技术训练和行走过程中方向改变时,前庭感觉和本体感觉的作用,旨在对视障人士定向行走训练中容易出现的问题进行相应训练,帮助其掌握定向行走技能,同时提高定向行走训练教师的专业水平。
 
关键词:定向行走、前庭感觉、本体感觉
 
 
 
2016年北京市特殊教育优秀论文参评论文
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题    目:前庭感觉与本体感觉在定向行走技术中的作用分析
 
内容提要:(限300字以内)本文首先对神经系统、前庭器官及本体感觉基本知识进行简要介绍,重点分析了在视障人士定向行走训练中上部保护法、两点式盲杖行走技术训练和行走过程中方向改变时,前庭感觉和本体感觉的作用,旨在对视障人士定向行走训练中容易出现的问题进行相应训练,帮助其掌握定向行走技能,同时提高定向行走训练教师的专业水平。
 
 
关键词:定向行走、前庭感觉、本体感觉
 


 
 
定向行走训练是视力障碍人士最重要的技能之一,它关系到视障儿童的健康成长,关系到视障成年人和老年人的工作和生活质量。定向是指视障人士利用现有感觉器官确定自己在环境中的位置以及环境中物体与物体之间关系的能力,行走是在定向的基础上从一个地方移动到另一个地方的能力。在定向行走训练中我们发现视障儿童及成年人在学习一些行走技术时动作总是无法准确完成,在实际环境行走训练时无法准确的改变方向或者在行走中随意的改变方向,当教师面对这些现象时,无所适从,不知原因在哪里,也不知如何进行矫正训练。本文将从现代医学的解剖学、生理学的角度简单介绍人体神经系统的工作原理以及前庭感觉、本体感觉的原理和功能,并且分析探讨前庭感觉和本体感觉在定向行走训练中的作用,进而对视障人士学习定向行走训练中出现的相关问题进行矫正训练。
一、前庭感觉和本体感觉相关知识介绍
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(一) 神经系统简介
人体的神经系统包括脑、脊髓以及附于脑和脊髓的神经组成,是人体结构和功能最复杂的系统,有数以亿万计的高度分化和相互联系的神经细胞所组成,在九大系统中起主导作用。神经系统的作用是通过与它相联系的各种感受器,接受内、外环境的各种刺激,经神经传至中枢(脊髓和脑)的不同部位,经整合后发出相应的神经冲动,经传出神经将冲动传至相应效应器,以产生各种反应。[1]因此,在神经系统内存在两大类传导通路:感觉(上行)传导通路和运动(下行)传导通路.其中感觉(上行)传导通路包括躯体感觉传导通路和内脏感觉传导通路。躯体感觉传导通路包括本体(深)感觉传导通路、痛温觉、粗触觉和压觉(浅)传导通路、视觉传导通路和瞳孔对光反射通路、听觉传导通路、平衡觉传导通路。运动(下行)传导通路是指从大脑皮质至躯体运动效应器(横纹肌或骨骼肌)和内脏活动效应器(心肌、平滑肌、腺体等)的神经通路。躯体运动传导通路包括锥体系和锥体外系。[2]其中前庭感受器、本体感受器接受人体头部和身体的运动刺激通过(深)感觉传导通路、平衡觉传导通路向上传导至中枢神经系统,进而产生出人体最重要两大感觉——前庭感觉和本体感觉。
(二)前庭感觉的产生与作用
前庭感觉是由前庭器官接受人体内、外环境的变化刺激,进而上传至中枢神经系统产生的感觉。前庭器官由内耳中的三个半规管、椭圆囊和球囊组成,它们是人体对自身的姿势和运动状态以及头部在空间的位置的感受器,在保持身体的平衡中起着重要的作用。当它们感受到刺激时产生神经冲动向上经内耳门进入大脑,传导并终止于脑干的前庭核群和小脑。中枢神经系统对传入的前庭感觉以及其他感觉经过分析整合后,通过以下传出通路发挥作用:1)传导到颞上回前方大脑皮质以及动眼、滑车和展神经核,完成眼肌前庭反射(如眼球震颤。2)从脑干向下传出到脊髓完成转眼、转头的协调运动;脑干的前庭神经外侧核发出纤维组成前庭脊髓束,完成躯干、四肢的姿势反射(伸肌兴奋、屈肌抑制);前庭神经核群还发出纤维与部分前庭神经直接来的纤维,共同经小脑下脚(绳状体)进入小脑,参与平衡调节;前庭神经核群还发出纤维与脑干网状结构、迷走神经背核及疑核联系,故当平衡觉传导通路或前庭感受器受刺激时,可引起眩晕、呕吐、恶心等症状。[3]
(三)本体感觉的产生与作用
本体感觉是指肌肉、肌腱、关节等运动器官本身在不同状态(运动或静止)时产生的感觉(例如,人在闭眼时能感知身体各部的位置),由于这些感受器位于身体深部又称为深感觉,包括位置觉、运动觉和振动觉。躯干和四肢的本体感觉传导通路(因头面部者尚不十分明了)有两条,一条是传至大脑皮质,产生意识性本体感觉,即感受躯体的空间位置、姿势、运动状态和运动方向等;另一条是传至小脑,产生非意识性本体感觉,参与身体姿势调整反射。[5]该传导通路还传导皮肤的精细触觉(如辨别两点距离和物体的纹理粗细等)。
(四)人体平衡与运动的感知和调节
正常人体的平衡能力需要视觉、前庭感觉和本体感觉的共同参与才能完成。当躯体重心前后、左右移动和旋转时,前庭传入信息常常通过调整支配抗重力肌(维持身体直立的肌肉,例如臀大肌、股四头肌等)的神经纤维的活动来调整身体姿势,以保持平衡。例如人体在偶然间受到撞击失去平衡时,内耳的前庭器官感受到刺激上传脑干和小脑,位于人体躯干和四肢的肌肉、肌腱和关节的本体感觉器也受到刺激,神经冲动上传小脑,在脑干和小脑的协同下发出下行神经冲动,控制身体相应部位的关节和肌肉改变姿势恢复平衡,同时神经冲动上传到大脑运动中枢。在这个过程中视觉一直观察到事件的全部过程,神经冲动传到大脑视觉中枢,视觉中枢与运动中枢信息相整合,使大脑意识到调整姿势恢复平衡的全过程。但是在有意识的平衡感觉中(大脑能够感受到的),前庭感觉的感知被视觉和本体感觉给予头部位置和运动的提示所掩盖,除非头部加速度很快的时候,人体才能感受到前庭感觉。[4因此一般来讲我们常常体会不到前庭感觉的存在。
人体的运动也是在视觉、前庭感觉和本体感觉的参与下,由大脑、脑干、小脑和脊髓的参与控制完成的。例如,我们以一个人坐在座椅上取桌子上的水杯这个动作为例进行分析。一个人坐在座椅上,这个姿势的感受是通过视觉的观察和肌肉、关节的本体感受器的神经冲动回传大脑皮质形成的,而这个姿势的维持是在大脑得到上述信息的同时与前庭器官得到的头部位置和运动信息相整合,传出神经控制头部、躯干的腰背部和腹部的抗重力肌群维持姿势的稳定。当个体伸手取水杯时,视觉观察到水杯的位置估算距离,大脑根据自身手臂长度判断是否需要移动身体,之后给躯干和手臂的肌肉关节发出指令,完成取水杯的过程,取水杯时,信息同时通过前庭觉、本体觉、视觉和触觉、反馈给小脑、脑干和大脑的视觉中枢、运动中枢,这些信息在大脑中相整合,使得整个过程在大脑中得到确认。
二、前庭感觉、本体感觉在定向行走技术中的分析及相应措施
在日常生活中,人们主要通过视觉判断自身与周围环境之间的各种关系,因此认为视觉是参与行走的最重要的感觉因素,然而事实上,人体行走运动技能的掌握不仅仅需要视觉的参与,前庭感觉和本体感觉同样发挥着重要作用,只有在三种感觉的相互配合下,才能实时调整身体姿势、保持身体平衡或者改变身体运动方向及身体动作,来完成有目的的行走。然而,由于前庭感觉和本体感觉是来自于人体内部的感觉,人们很难意识到它们的存在和作用。只有当人体失去视觉时,前庭感觉和本体感觉的作用才被显现出来。视障人士的定向行走是在人体大脑缺乏视觉参与的前提下指挥身体完成的有目的的从一个地方移动到另一个地方的过程,因此,如果视障人士自身具有前庭感觉和本体感觉功能低下的现象,那么对于他们来讲正确地掌握各种定向行走技能将是一件困难的事情。
下面,本文就对定向行走训练中的上部保护法、盲杖两点式技术、行走时方向的改变和心理地图等技术进行前庭感觉和本体感觉的作用分析,并对训练中出现的问题提出解决措施。
(一)上部保护法
上部保护法是视障个体在熟悉的室内环境和特殊室外环境经常使用的保护自己的行走技术。标准的上部保护法是举起一只手,腕关节放在自己额头前方与自己额头距离20厘米。明眼人做这个动作时是通过本体感觉感受手臂的运动和手臂在自己额头前方的位置,同时使用视觉观察进行调整,视觉产生的神经冲动传导至大脑视觉中枢,视觉中枢与大脑皮层的运动中枢交互联系,大脑皮层发出神经冲动到手臂肌肉的效应器产生神经冲动完成全部动作。在这个过程中手臂的感受器和效应器在不断地交替工作,因此我们能够持续地感受到手臂的位置并做出和保持相应的动作。这里视觉所起的作用是巨大的,使得动作姿势的完成和调整变得快捷和准确,而视障个体在完成这个动作时就只能依靠本体感觉。
在教学训练中,我们发现一些低龄学生学会这个动作比较难,会花费很长时间,通过多次的反复强化刺激才能掌握。当经过多次训练学生总是无法准确掌握这个动作时,教师可以协助其做好这个动作,并要求其保持一段时间,在这段时间内通过语言指令让学生体会手指尖与对侧肩、手腕与额头,肘关节与同侧肩的位置关系,并要求其记忆,此过程可在每次训练时多次重复,一般经过一段时间的训练学生即可掌握。
(二)两点式盲杖技术
两点式盲杖技术的使用首先涉及到人体站立位的平衡,人体站立位时,内耳的前庭感受器发出神经冲动传导至脑干和小脑,躯干的本体感觉刺激也传导至小脑,二者相互协同调节身体姿势,达到站立位平衡。右手持盲杖在地面上左右点击或滑动宽度略比肩宽,当明眼人做这个动作时,可以在视觉的参与下观察并判断调整盲杖头的位置。当视障人士做这个动作时,通过同侧上肢的肌肉、肌腱及各个关节接受的本体感觉信息传入大脑,从而判断出手与地面的距离,其次判断盲杖伸出的角度、点击地面的位置与身体的关系,个体把这种本体感觉信息反馈至大脑,之后在大脑的分析整合下进行调整。
同理,当使用盲杖迈左脚点击右边,迈右脚点击左边行走时,视障个体也是依靠头部前庭感觉、躯干和四肢的本体感觉不断调整身体的动态平衡、以及盲杖与双侧上下肢的协调配合。这个动作的习得过程是由大脑皮层与小脑之间不断地进行联合活动,完成运动技术的设计、执行、纠正偏差直到掌握,最终在皮层小脑内存储完整的运动程序,当人体再次执行此项动作技能时,大脑皮层就会发出运动指令,从皮层小脑提取程序,通过皮层脊髓束传出运动指令,形成随意运动。[6]这也就是为什么视障个体或明眼人带上眼罩在最初学习这个动作时注意力只能关注动作本身,而当动作熟练后,这个技术就变成了自身的随意运动,个体会更加关注周围环境的原因。
在教学中训练这个技术时,我们经常会遇到学生无法准确进行盲杖与脚步协调配合的情况,这时教师可以用自己的手扶着学生的手,与学生同步协调行走进行训练;或者使用盲杖联动训练杆辅助进行训练;在此过程中要求学生关注手与脚步的配合,经过反复的练习,多数学生即可掌握这个动作。学生学习这个动作也是通过本体感觉来实现的。
(三)行走过程中改变方向与心理地图的建立
视障个体在环境中行走时要根据环境特点和自己要寻找的目的地,在环境中有意识的改变行走方向。个体行走方向的改变是头颈部和躯干同时发生运动方向变化的过程,头颈部运动方向变化产生的前庭感觉和本体感觉,躯干的旋转产生的本体感觉共同传入大脑,在大脑运动中枢控制下,脑干和小脑相应的协同配合下,传出运动指令到肌肉、关节的本体效应器,头颈部和躯干向目标方向发生改变。行走改变方向的过程中,明眼人通过视觉观察周围环境、判断目标方向,使得行走改变方向变得准确、简单、随意,往往从表面上掩盖了前庭感觉和本体感觉的神经活动,个体根本觉察不到。当视力障碍的个体尤其是视障儿童在行走中改变方向会变得很困难和不准确,原因在于视障个体在改变方向时躯体旋转的角度的信息单纯的由本体感觉和前庭感觉传导,缺乏视觉的纠正。当个体年龄较小,前庭功能、本体觉发育不完善或在婴幼儿期运动能力形成期缺乏大量的这种重复性的转向练习的刺激而形成的动作习惯时,错误将不可避免的发生。训练中纠正起来需要一些技巧和反复的训练刺激。在训练时为了让学生朝一个方向行走而不产生偏差可以让学生在行走前首先把手臂伸直指出行走的方向,并告诉他朝着自己指出的方向行走,这样反复练习学生偏向的问题就会减轻甚至消失。在行走过程中需要改变方向时也可以用这样的方法加以纠正。
个体行走时都会需要心理地图。视力正常人在行走中形成的心理地图,其中大量的信息都是通过视觉搜集,在头脑中加工记忆而形成的彩色和立体的图像。视障个体在行走过程中形成的心理地图是通过记忆自己行走路线的形状以及在行走过程中通过听觉、触觉等感觉搜集到的信息即线索和路标按照顺序排列形成的,在这个过程中个体记忆的路线形状就与本体感觉和前庭感觉直接相关,没有本体感觉和前庭感觉视障个体在大脑中就形成不了心理地图。
总之,理解本体感觉和前庭感觉在个体行走和活动中的作用,有助于分析和解决视障个体定向行走训练中存在的问题,进而可以在后续的定向行走训练中,增加相关的前庭感觉和本体感觉训练,来帮助视障个体掌握定向行走的各项技能。这对于提高定向行走训练教师的水平也有着重要作用。
 
参考文献:
1.2.3.5.柏树令主编. 应大君副主编. 统解剖学. 北京:人民卫生出版社 2005. 291.428.435.429
4.李东亮,张朝主编. 基础神经生物学北京:人民军医出版社 2007.146
6.姚泰主编.吴博威副主编。生理学第六版北京:人民卫生出版社 2006. 317