脑瘫儿童的脑机制及干预探析

刘全礼

（北京联合大学特殊教育学院特殊教育系　北京　100075）

在发展障碍儿童中，脑瘫儿童几乎是唯一有着明显脑器官器质性损伤的儿童。不论是弱智、孤独症还是学习障碍，都不如脑瘫那样有明显的脑损伤。或许是因为脑瘫有明显的脑损伤之故，医学、心理学和教育学，几乎都没有把脑瘫儿童的脑机制作为一个课题进行研究，文献检索不到探讨脑瘫儿童的脑机制的相关文章。人们的兴趣，无论是康复医学界还是教育界，似乎仅仅是如何对脑瘫儿童进行康复。或者说，关于脑瘫儿童的相关文章，主要集中在脑瘫原因的探讨、类型的划分、表现的陈述和训练与教育的实施上。

然而，从有效性来看，任何教育或训练必须对症下药。如果“症”把握不住，下药就难以对症。毫无疑问，脑瘫教育或训练中的“症”就是脑瘫儿童的脑机制。或者说，如果不从脑机制出发，对脑瘫儿童进行的教育或训练就可能是盲目的，甚至是无效的。因此，本文对脑瘫儿童的脑机制进行探讨，以便为脑瘫儿童的教育和训练提供借鉴。

一、脑瘫的本质

（一）脑瘫的本质。医学界一般把脑瘫理解为儿童的包括肌张力、运动、姿势和平衡能力的长期紊乱在内的广泛的运动障碍[1]。但从本质上看，运动障碍仅仅是脑瘫儿童的一种外在表现而已。脑瘫有什么表现，要看脑瘫的部位。比如，如果损伤发生在运动中枢，就会表现为相应的运动异常，且不同的部位表现不一样。如发生在书写中枢，那么书写就会异常；发生在言语中枢，发声就会异常；发生在大运动区，大运动就会异常。

但是，如果脑瘫发生在感觉区，比如端脑的枕叶皮层的特异功能区，那么就可能出现视觉障碍；如果发生在颞叶皮层的特异功能区，就可能出现听觉障碍；发生在端脑皮层的联合区，就可能出现言语或思维的障碍。这就是说，运动障碍仅仅是脑瘫的一种外在形态而已，感觉障碍也可能是它的重要表现。

实际上，脑瘫的表现不仅仅和脑瘫的部位有关，还与损伤的时间和程度有关。如果是在语言获得前发生了脑瘫，那么，儿童的言语获得和理解就更可能有问题，即言语运动和言语理解就更可能有障碍。如果是在言语获得后发生脑瘫，那么，言语的理解障碍就可能很弱，而言语运动障碍的表现则会非常明显。

当然，损伤的程度是决定脑瘫儿童外在表现的重要因素。如果损伤的部位是在生命的低级中枢，如吞咽中枢，且相当严重，那么儿童就可能因为没法进食而死亡。如果严重损伤粗大动作的运动中枢，那么脑瘫儿童的大运动就会受到极大的限制。

因此，运动障碍仅仅是脑瘫的一种表现而已。那么，脑瘫的本质是什么？

脑瘫的本质就是大脑的器质性损伤，这种损伤就是传统的器官或组织水平的损伤。这种损伤可是能局部的小面积的细胞死亡或功能丧失，也可能是大面积的细胞死亡或功能丧失，最严重的时候就是全面的细胞死亡。细胞损伤是脑瘫的核心缺陷，其他都是派生缺陷。借用维果茨基的话，脑细胞死亡的生物学损伤是脑瘫儿童的核心缺陷或状况，其他言语运动等症状是派生症状。

（二）儿童脑瘫与成人脑损伤。我国医学界有人把儿童脑瘫理解为儿童出生前、出生时和出生后短期(如一个月）内[2]因为各种原因导致的脑损伤。实际上，脑损伤可能发生于儿童的各个时期，或者脑瘫儿童的发生不仅仅是出生一个月内。但如上所述，脑瘫发生的时间和脑瘫的外在表现会有很大的差异。然而，不管是哪个时期发生的脑瘫，在本质上，儿童的脑瘫和成人的脑损伤并无不同，都是脑细胞或相应脑组织的损伤。包括血栓、外伤、窒息导致的成人脑损伤甚至老年人的脑萎缩在损伤的性质上与儿童脑瘫并无差别。

但是，在干预对策上，儿童脑瘫尤其是儿童早期脑瘫和成人脑损伤、老年脑萎缩的对策却有不同。儿童是处于生长阶段的个体，面临着各种功能的塑造。这时的脑瘫，需要全面的塑造式的干预。而成年人的脑损伤更多的是针对损伤展开的功能恢复、重建或者现状维持训练，老年人的脑萎缩则是难控的生理过程。因此，区分儿童脑瘫和成人脑损伤在干预上具有意义。

（三）脑瘫与其他发展障碍儿童。脑瘫与其他发展障碍儿童的区别主要在于脑损伤的程度和性质。脑瘫儿童的损伤是明显的器官与组织水平的损伤，并因这些损伤直接导致一系列的外在表现。而其他发展障碍儿童，如孤独症、弱智和学习障碍儿童，则不见得有明显的器官与组织水平的损伤。他们往往是神经活动的传导或组织出现异常，标志着可能是在分子离子水平的损伤[3](P4)。

但是，基于孤独症、弱智和学习障碍的脑机制的干预策略，如利用刺激大脑皮层的特异功能区，比如感觉区进而促进知觉区和思维区功能发展的做法[3](P329)、利用语言和感统结合的做法，都对脑瘫儿童的各种功能的塑造或各种功能的改善具有重要的启发意义。

二、脑瘫儿童的脑机制

（一）儿童脑发育的机制。

1.从发育时间看。从发育时间看，个体的脑发育，主要是脑重的增加，有几个重要的节点。一是孕期的第18～20周和第28～36周；二是出生到1岁（新生儿出生时脑重约390克，一岁时已经接近成人的50%，即700克左右）；三是2岁半到3岁（是成人脑重的75%）；四是6～7岁（达到成人脑重的90%，1200左右克）[4]。根据医学界的观点，儿童脑瘫主要是发生于脑发育关键期内的脑损伤。

2.从发育的空间看。从脑发育的空间看，和遗传与生俱来的那些控制先天行为的脑区在出生时就成熟了。比如，呼吸、吞咽等中枢的发育。但是，控制后天获得行为的那些脑区，要通过很长的时间才发育完毕。根据鲁利亚的观点，大脑是从下到上从前到后分三步逐层发展的。就大脑皮层而言，是从第一级机能区到第二级再到第三级机能区渐次成熟[5](P102)。而这个第三级机能区是人所特有的意识活动的器官，主要位于额叶，即前额部分。这一部分是在个体发育的4～8岁（或更晚）才成熟。3.5～4岁时面积增长速度加快，7～8岁第二次飞跃。第一级皮质区的髓屑化在出身早期就结束了，但第二级和第三级皮质区的髓屑化的过程则要延续很长的时期，在某些情况下，要延续到12岁[5](P37)。

3.从发育的机制来看。根据鲁里亚的观点，儿童的脑的最高级部位即皮层的发育机制有三个基本的规律。

一是大脑皮层的分层次（结构）规律。这种层次不仅表现在成熟上，也表现在工作上。在成熟上，如前所述，是由低到高逐渐成熟的；而在工作上也是各层各司其职。在儿童的早期这些皮质是遵循自下而上的原则的，而在成年后则遵循自上而下的路线。这对我们开展儿童的各种脑训练具有重要价值。

二是皮层区域的特异性递减规律。大脑皮层的三种功能层次中，第一层高度模式化，第二层少模式化，第三层在一定程度上具有超模式的性质。

三是机能的渐进性侧向化规律，即随着从第一级皮质区向第二级皮质区，然后向第三级皮质区的过渡，机能逐渐同一定的脑半球相联系。表现为，随着言语的产生，右手活动占优势的人的左半球成为言语优势的半球，某些机能向一侧半球发展[5](P104-105)。

4.从发育需要的养料来看。那么，儿童的脑发育需要什么养料呢？一般以为需要营养物质，这没错。没有养料，或者没有合理的营养，脑是没法发育的。但是，仅仅靠养料或食物这种有形的物质，儿童的脑是远远发育不成人脑的。营养供给仅仅会自动把人的那些与生俱来的动物性脑发育出来，如吞咽中枢等。但是，人与动物不同的部位仅仅靠食物是不行的。从物种发生的角度看，人之为人的脑特征就是人有发达的额叶。那么额叶是如何进化来的？是人类食物摄入和人类使用更为复杂的言语语言的结果。即人类额叶的诞生，是食物和以言语为主要要素的文化共同作用的结果。维果茨基关于意识起源的观点，从意识角度支持了这个观点[6]。

那么，从个体发生的角度看，要完成脑发育，仅仅有食物是不够的，还需要言语或语言即文化的参与。或者说，要不断的对儿童进行“人”的教育，即在养育的同时进行人的教育才能使儿童的脑发育成人的脑。

因此，就脑发育需要的养料看，儿童的脑发育离不开营养物质，也离不开教育（以言语、语言或文化为表征的刺激）的参与。

（二）学习的本质。学习是什么？比如学习说话是学什么？毫无疑问，学习说话就是学习言语运动器官的固定的运动“型式”，所以学习说话的本质就是学习特定语音的言语运动器官的特定的运动形式而已。那么，推而广之，学习的本质无非是学习器官的特定的运动形式而已。只是在表现上，在脑机制的层面上，它有两种基本的表现方式而已。

一是在大脑系统，主要（应该）是在皮层的二级或三级机能区，形成相应的物质联结，笔者称之为“有形”的物质环路。就是指在外界文化刺激下、在具有相应的合适养料供给的前提下，大脑的相关组织，主要是脑细胞的胞体长出相应的树状突或轴状突，并与其他细胞的树状突或轴状突连接起来。这是学习的最重要的脑机制或本质表现之一。许多新生事物尤其是婴幼儿的学习应该是通过这种机制完成的。

二是在神经系统，主要是在感受器—中枢—效应器以及大脑系统中形成的电子、生化或神经活动的“震荡”环路。这个环路是在已经具有的神经连接中进行的，与第一种机制形成新的树状突或轴状突及其连接完全不同。由于人的学习活动可以“无中生有”，就是仅仅是通过在脑内思考或“想”来实现（这时“想”的器官——皮层的三级机能区既是感受器又是效应器），所以神经活动的震荡环路完全可以在皮层中单独形成，即这种神经环路可以不经过感受器而形成。早在20世纪60年代的关于记忆痕迹、记忆环路的研究就说明了这种震荡环路的可能性[7]。

无论是后天动作的学习（如学习开汽车），还是文化的学习（如语言的获得和思维模式的建立），都离不开这两种基本的环路。

这自然为脑瘫儿童的学习或训练提供了参照系。

（三）脑瘫儿童的神经活动机制。正如笔者一直坚持的特殊儿童首先是儿童然后才是有特点的儿童那样，脑瘫儿童首先也是儿童，然后才是有特点的儿童。

从首先是儿童的角度看，脑瘫儿童的神经活动机制首先遵循儿童神经活动的机制。比如，从一般的反射弧角度看，定是从感受器接受信息，经传入神经上传到中枢的各个部位，经中枢处理后，再下传到效应器；必然也是在条件联系的建立中遵循泛化—分化的规律等。但这不是本文的重点，我们需要的是从脑瘫儿童的角度，探讨其神经活动机制有何特殊的表现。本文以为，脑瘫儿童的特殊的神经活动机制包括：

1.信息传导阻断。这是指从感应器—上行—中枢—下行—效应器的中枢环节的传导停止。由于传导的终止，就出现了感觉或运动的障碍。这时感受器或效应器或许没有损伤，损伤的是中枢桥梁。

在孤独症、弱智和学习障碍各种发展障碍儿童中，神经信息的传导阻断现象可能也存在，但不是主要的机制。但对脑瘫儿童而言，传导阻断却是主要的，尤其是对那些损伤严重、脑组织局部死亡明显的个体。

在这种机制下，如果损坏的脑组织没法恢复（目前难有恢复的方法）的话，脑瘫的教育或训练就极为困难。这时学习过程中的环路，无论是物质环路还是震荡环路都难以形成。

2.信息传导减弱。所谓信息传导的减弱是指信息在大脑内传导时，应有的传导能量被损坏的脑组织阻碍了一部分，致使传导到相应部位的信息在“量上”减少。这就相当于人在荆棘丛生的道路上行走，本来应该能够通过的道路，因为荆棘的阻断，只能有更小体积的人才能通过。

但是，这不是上面的信息阻断，仅仅是信息的传导能量受到影响。毕竟有一些信息能传到相关部位。这对于教育或训练而言，有重要的价值。

这种减弱与孤独症、弱智儿童的神经系统的生化过程异常导致的传导减弱具有质的不同。孤独症、弱智的“病因”可能在生化过程上。而脑瘫这时的“病因”是传导细胞或者细胞突触的减少或者物质联结的减少亦或是连接的联系被部分隔断。

但是，这时却是我们教育或干预的效果也是信心所在。通过教育或训练，有可能把这些传导的部分损坏的“桥梁”修复起来，进而使传导正常。

3.信息传导的变道。所谓脑瘫儿童的神经系统信息传导的变道是指在大脑中传导的信息到达受阻部位后信息转道到其他部位的情况。这依赖于相关部位有可以借道的组织即桥梁，有可以建立新的震荡环路的物质基础，或者能够在新的传导刺激下建立起新的物质环路。

从神经冲动的传导特性（冲动）发起后就一直传下去的传导的一维特点（笔者称之为矢性特点）来看，如果传导受阻时，有其他的道路可用，则传导就会继续下去；或者传导能够自己建立起新的通道，那么传导也会继续下去。

这个机制也是教育或训练脑瘫的信心所在。脑细胞树状突的修剪效应就在本质上是变道的结果。特殊教育里常说的脑细胞功能的代偿或补偿其实也有变道机制的作用。

当然，无论是克服传导的减弱，还是变道后形成新的环路，一要依赖传导的强度和密度；二要依赖当时的物质供给；三要依赖相关部位的损伤程度。脑细胞大面积的死亡时，很难建立起新的通道。

三、脑瘫儿童的干预

从目前脑瘫儿童的干预来看，不管是原发还是继发脑瘫，都难以有效地通过药物治疗或手术治疗来改变脑瘫的本质，即尚未找到有效的通过药物或手术来消除脑瘫的病理改变，恢复生理功能的方法，其功能的建立只能从脑瘫的本质、脑发育的机制、脑瘫儿童的脑发育及神经活动机制出发，通过训练或教育来实现或部分实现。本文以为，下述几个方面必须予以关注。

（一）早期训练或教育是脑瘫功能改善的必由之路。脑细胞增重的关键时间来看，尽早开展训练是取得最佳效果的关键。有大量的临床实践给出了这样的答案。例如，有人的临床训练发现，小于3岁的儿童干预的效果更加显著，这从另外一个侧面揭示了儿童脑发育的关键期也是脑瘫康复的关键期的特点[8]。

从脑发育的空间顺序和神经成熟的机制来看，越是成熟晚的部位，如皮层及皮层的二级三级机能区，越容易通过后天的训练来改善功能。相反，皮层下部位是与生俱来的成熟部位，儿童出生后就已经成熟。那么，后天干预的效果就极差。所以，在儿童出生的早期，在皮层尚未发育完成前（如前述的12岁之前），展开干预自然最容易取得效果。这时，如果训练或教育得法，就有可能在皮层区域形成新的神经环路或震荡环路，最大限度的改善脑瘫儿童的功能。

（二）发展脑瘫的脑机能，物质与文化缺一不可。根据儿童脑发育需要的“养料”来看，仅给予脑瘫儿童有形的物质养料（食物）是没法获得好的发展的，还必须同时给予良好的文化刺激，其中，给予恰当的语言或言语的刺激是最重要的。

言语是后天获得的，其中枢主要在皮层各叶的二级或三级机能区，是成熟最晚的区域。这样就最可能通过后天的训练获得功能的改善。即使是儿童的言语运动中枢受损，说不出我们常态的话语，但他有了说话的意图或者培养他们听懂言语，对于脑瘫而言也极为重要。因此，从儿童出生开始，就应该在养育的同时，进行言语的训练——这就是文化的核心内容训练。要改变那种仅仅进行动作或肌肉训练，甚至是被动训练的做法，而配对以言语，这才符合儿童脑发育的机制，也才能取得最佳的发展效果。

（三）脑瘫的针对性教育或训练必须针对损伤的部位展开。前述谈及脑瘫的损伤部位不同，外在表现也不一样；损伤部位不同，干预的效果也会不同。正如前述所言，对于那些出生就已经发育完成的脑区而言，损伤后干预的效果就会极小。相反，那些成熟晚的部位，尽早开展训练时，效果就会好的多。

例如，层次越深的损伤，干预的效果可能越差。相反，越高级的中枢越容易干预。比如，基底核损伤后的训练效果就不如额叶损伤后的训练效果明显。越是与生俱来的功能越不易训练恢复，越是后天获得的行为，越容易通过训练获得，越容易通过变道等机制，产生代偿或补偿。

因此，训练者或教育者要有清晰的脑结构及功能定位的知识，并有据此制定训练计划、展开教育或训练的能力。

（四）要注意三种具体的策略。在具体训练或教育时，还要注意三种具体的策略。

1.重点训练与一般发展相结合。这是说在进行脑瘫儿童的训练时，要把动作发展和文化发展（尤其是言语发展结合起来）、把某个动作的专门训练和一般发展结合起来，不能仅仅为了训练某个动作而训练。没有一般发展和专门训练、重点训练的结合，效果不会最优。

因此，要克服目前一些机构仅仅是动作训练的做法，而进行全面训练。如学科教学与康复训练结合、康复训练与学科课程交替等[9]。

2.大剂量刺激以打通阻断，建立神经连接。对于那些传导减弱或者可以变道的损伤，可以采取大剂量训练的方法，以打通神经环路或建立新的神经环路。

这里的大剂量并非仅仅是从量的角度而言，实际上包括两个基本的指标。一是时间量，是指持续的训练。任何连接的建立，没有一定的时间是难以做到的。二是每次训练的物理量，是指强度要合适。强度过小，不会起到建立连接的作用。

当然，从环路形成的角度看，这时必要的物质供给是必要的。一般合理的营养摄入外，如果可能，同时配合以神经营养药物、氨基酸、维生素和脑活素等的治疗[10]可能会有一定的辅助作用。

3.选择有效强化物培养脑瘫儿童的自控力或主观能动性。脑瘫儿童的教育或训练中会有被动的动作训练。但是，从人之为人的根本、从额叶发育的机制看，训练者或教育者一定要采取多种方法养成儿童的自控能力或主观能动性。不要以为婴幼儿不会有自控力或主观能动性，从他们饥饿时寻求食物的哭声里，就会生发出主观能动性。

前文谈到，额叶是管控意志力的发育成熟最晚的脑器官，那么也就最可以通过后天的教育或训练来建立它的功能。这种自控或主观能动性一旦建立，对于脑瘫儿童主动与障碍作斗争、建立新的神经环路具有重要价值。已经有无数例证证明这种自控力的作用。

在培养儿童的自控力时，最初要选择有效的强化物。对于婴幼儿而言，他们喜欢的食物往往是最有效的强化物。训练者应该抓住这种机会，尽早培养脑瘫患者的毅力。实际上，被我国康复医学界经常提及的引导式教育[1],也是一种强化物的使用模式。限于篇幅，本文不再对如何使用强化物展开论述，读者可查阅有关观文献。

参考文献：

[1]胡悦怡,谢金华,谢汉兰.我国脑瘫儿童教育康复的研究进展[J].现代临床护理，2008,7（3）:56-58.

[2]唐木德,叶洪武,龚勇,等.学龄前脑瘫儿童医学康复并教育康复的研究[J].中国康复医学杂志，2010,25(5):439-442.

[3]刘全礼.智力落后儿童的特点与教育纲要[M].天津:天津教育出版社，2008:4.

[4]刘全礼.残障儿童的早期干预概论[M].天津:天津教育出版社,2008:13.

[5]A·P·鲁利亚.神经心理学原理[M].汪青,邵郊,王甦,译.北京：科学出版社,1983:102,37,104-105.

[6]刘全礼.维列鲁学派与特殊教育[J].湖南特殊教育,2014(20):8-20.

[7]沈政,林庶芝.生理心理学[M.北京：科学出版社,1989:279-285.

[8]陈莉琳,郑佩儿,郑红.小儿脑瘫临床类型与干预模式差异对患儿生活自理能力效果评价[J].当代医学,2011,17(13):63-64.

[9]王辉.国内脑瘫学生教育康复模式的研究现状与发展趋势[J].中国特殊教育,2014,(4):18-22.

[10]谢晓书,苏爱芬.河南漯河市小儿脑瘫流行病学现状调查报告[J],中国药物经济学,2013,8(9):188-189.