勤动手就是在护脑

●手部信息占据大脑皮层约1/3的反应投射区,是大脑获得外界信息的主要途径

受访专家:

复旦大学附属华山医院副院长、手外科主任医师 徐文东

中国康复研究中心作业疗法科主任、副主任治疗师 黄富表

我国著名教育家陶行知创作过这样一首童谣:“人有两件宝,双手和大脑。双手会做工,大脑会思考。”从最基础的生理层面来看,手与脑之间远比人们想象中更密切。中国工程院院士、复旦大学华山医院手外科主任顾玉东教授曾用“手既是脑之母,又是脑之子”来形容它们的关系。

手与脑的强大成就了人类文明

人类进化中具有决定意义的一步,就是前肢进化为高级形态的双手,具有了精细活动的能力。中国康复研究中心作业疗法科主任、副主任治疗师黄富表说,当人的双手被解放,开始从事复杂的生产创造工作时,与其他动物的根本性区别就体现出来了。更重要的是,在此过程中,大脑也在不断发育增大,变得越来越复杂且强大。

正如顾玉东教授始终强调,手与脑的进化发展密不可分。从石器时代到火器时代再到机器时代,直至今天进入信息时代,人类所有的辉煌成就都建立在手解放的基础上,从这个意义上看,手是大脑之母。手在大脑的指挥下,变得越来越灵活,创造出各种新奇的生产工具,如此,手也可算作大脑之子。人类获得的两件最宝贵“礼物”就是在如此循环中相互促进,从而成就了人类文明的不断进步。

复旦大学附属华山医院副院长、手外科主任医师徐文东介绍,手是人类神经感觉最敏感和丰富的部位,属于神经纤维最集中的区域。从大脑皮层显示的信息看,手部信息占据了大脑皮层约1/3的反应投射区,是大脑获得外界信息的最主要途径之一。因此,手被誉为人的“第二大脑”。黄富表补充说,人在进化过程中倾向于保留下自认为重要的功能,并使之占据越来越重要的地位,手部运动感觉信息在大脑皮层所占投射区域的不断增大,正是双手重要性的一种体现。

生活中能见到不少“以手促脑”的例子。比如,育儿专家强调,让孩子的双手多接触物体,不要因为害怕他们跌倒受伤而把双手包裹起来,以致隔绝了孩子通过触摸收集外界信息的机会。近年来,有关大脑双半球分工不同的研究越来越多,不少家长督促善用右手的孩子多用左手,希望能更好地激发右脑功能。上海曾有一名中学教师在学生中做了一个夹筷动作的试验,结果发现,夹筷动作做得正确的学生成绩均较好,动作不到位的学生成绩往往较差,这也侧面证明了手脑相互促进的关系。徐文东说,外科医生每年都要保持一定强度和难度的手术量,这也是维持大脑功能的一种方式。

神经互换手术让偏瘫患者的手灵活起来

徐文东告诉《生命时报》记者,他与团队经过十多年的研究,在临床上有力证明了大脑的特殊可塑性,即通过必要的外部反复刺激,大脑可以慢慢“学会”曾经不具备的功能。

人们通常认为,大脑左右半球有着不同的功能,一侧肢体由对侧大脑半球控制,二者功能紧密相连、缺一不可。但美国科学院院士、神经科学家布朗·塞卡尔在1872年曾提出“一侧半脑猜想”的理论:人可以通过一侧半脑控制双侧肢体,包括对双侧肢体运动和感觉的全方位支配。但近150年来,这个猜想一直停留在“猜想”阶段。

2017年,徐文东团队在《新英格兰医学杂志》发表研究成果,在国际上首次提出“成人一侧大脑半球具有支配双侧上肢的潜能”,并首创“左右颈七神经互换”显微手术,巧妙避开损伤半球,实现了单侧健康大脑对双手的支配,由此证实塞卡尔院士百年前提出的“一侧半脑猜想”。受益于此,70多岁的脑中风后上肢偏瘫残障患者也能通过手术治疗,恢复一双灵巧的手。至今,徐文东团队已在国内完成了1000多例此类手术,

徐文东说,起初,健康的大脑半球并不知道患侧手(即有疾患一侧的手,与健康一侧相对)的存在,但随着手部反馈信息的不断增多,大脑便能建立起生理链接,渐渐意识到瘫痪上肢的存在。“左右颈七神经互换”手术就是凭借这样的“脑可塑变化”,在健康一侧半脑的功能区中“分离”出一个“新生功能区”,用于指挥瘫痪一侧手的运动和感觉。

黄富表说,临床康复治疗中也能见到不少“脑可塑性变化”的案例。比如,同时存在肢体运动障碍和认知功能障碍的卒中患者,在经过一段时间的针对性运动康复后,其认知功能也会有提高。这显然意味着大脑高级功能已被重塑。

将“动手”融入日常

徐文东说,手是人身上最精巧的部分之一,单手上集中着19块小肌肉,其中4块在拇指,4块在小指,4块在肌腱,4块在掌骨间的背面,还有3块在掌骨间的掌面。这19块小肌肉相互协作,人们才可以做到拿捏、握紧、对掌(拇指转向掌心)、对指(拇指转向其他手指)等动作。肌肉用进废退,手部肌肉也是一样,因此绝对不能疏于对手的锻炼。

挪威科技大学2020年发表在《心理学前沿》上的一项研究显示,当键盘取代了笔,打字取代了手写,人们的写作效率虽然有所提高,却不利于大脑更好地学习和记忆。研究人员选择12岁儿童和年轻成年人为研究对象,对比他们手写或用键盘打字时的大脑活动变化,结果发现,手写对学习和记忆的促进效果最好。美国西北大学医学院德尔诺医院儿科神经心理学家科尔比·威利解释说,这是因为,当人们用手写字时,会激活大脑的运动皮层及视觉皮层,让大脑中的字母形象化,同时与语言区等发生实际交流,整个过程对于大脑的学习和记忆功能产生促进作用。

黄富表也表示,用手完成某种动作时,大脑血流量会比手不动时明显增加。过去曾有研究发现,手指做复杂精巧的动作,可使大脑血流量增加35%以上,而充沛的脑血流量,刚好能够增强大脑的思维功能。反之,若上肢长期不能活动,临床影像检查就会发现,其大脑功能区的激活反应减少。现在科技发达了,一些过去需要动手去做的工作被机器所代替,如果不能有意识地增加手的精细活动,就可能对大脑产生不利影响。

为了提醒人们加强对手的使用和锻炼,顾玉东院士自创了一套“手指操”:伸出手,将拇指和食指对捏,做出搓或弹的动作;再将拇指和中指对捏,做同样动作;以此类推到无名指、小指;最后反向重复一遍,形成一个循环。做手指操时,大脑要聚精会神,数着搓弹了多少下,让手脑联动起来。

黄富表建议,老年人在选择健脑的手部锻炼时,可以纳入以下考虑:1.做目的性活动:大脑与手的活动很难分开,诸如下棋这样的益智类活动,也可以被用来“练”手,比如换着花样使用不同手指抓捏棋子等;2.做精细性活动:如书写、绘画等,也可通过剥水果皮、夹东西、穿珠子、系鞋带等练习;3.做趣味性活动:盘核桃、织毛衣、练书法、操作乐器等,只要是自己感兴趣的均属优选。比如,曾有一名退休前做出纳的患者,将点钞当成一种锻炼手的方式,临床就获得了不错的认知康复效果。

徐文东说,对大脑和手之间奥秘的理解,我们现在不过是看到冰山一角,但可以肯定的是,人们应当养成多用手的习惯,比如,看书时可以有意识地动动手指。只有将“动手”融入日常生活,长久坚持,才能起到更好的健脑效果。▲