Studie mozkové aktivace pomocí fNIRS během chůze s různými rytmickými sluchovými stimulacemi u zdravých subjektů (MoveNIRS)

Poruchy chůze a rovnováhy způsobené neurologickými poruchami postihují mnoho lidí na celém světě a mají dopad na nezávislý život a kvalitu života. Rehabilitace chůze je proto velmi důležitá pro jedince s neurologickým onemocněním. V posledních letech byly prováděny rehabilitační strategie s ohledem na nová technologická zařízení a byla vyvinuta paradigmata pro zvýšení účinnosti rehabilitace. Mozek a klinický výzkum poskytly nové chápání schopností hudby zapojit a utvářet motorické funkce pro podporu procesů obnovy mozku. Lidé mají schopnost vnímat a synchronizovat pohyby s rytmickou hudbou. V souvislosti s motorickou rehabilitací strhává hudební rytmus pohyb u pacientů s neurologickým postižením, čímž otevírá nové hranice pro využití rytmu a hudby k nastartování motorického systému a ke zlepšení následků nedostatku. Rytmická sluchová stimulace (RAS) je metoda rehabilitace chůze, při které pacienti synchronizují kroky nohou s metronomem nebo hudebními rytmy. Typicky jsou rytmické podněty přizpůsobeny preferované kadenci jednotlivce, a jakmile je pohyb strháván vnějšími podněty, rytmus se postupně zvyšuje o 5–10 % nad základní linii. O nervových korelátech chůze během RAS je však známo jen málo.

fNIRS (funkční Near Infra Red Spectroscopy) je funkční metoda, která umožňuje studovat změny mozkové kůry během různých úkolů (jako fMRI). Tato technika tedy umožňuje studovat aktivaci mozku za ekologičtějších podmínek než fMRI a je proto zvláště vhodná pro zkoumání rehabilitačních technik.

Tento výzkum si klade za cíl studovat a porovnávat u zdravých subjektů za použití mozkových oblastí zapojených do 4 stavů chůze bez a s rytmickou sluchovou stimulací.

Protokol má 4 podmínky:

• Chůze s preferovanou kadencí bez sluchové stimulace (Chůze1)
• Chůze s nízkým tempem rytmické sluchové stimulace hudbou (RAS-Slow). Rychlost hudby byla pro všechny účastníky 68,5 za minutu.
• Chůze s rychlým tempem synchronní rytmickou sluchovou stimulací hudbou (RAS-Fast). Tepová frekvence hudby byla nastavena o 10 % nad preferovanou kadencí chůze každého pacienta. Preferovaná kadence byla považována za průměr ze 6 pokusů během Chůze 1.
• Chůze bez sluchové stimulace (Chůze2) Vyšetřovatelé zvolili pevné pořadí spíše randomizované, protože použití sluchové stimulace může rušit následné úkoly. Pohodlná chůze byla navržena jako první a poslední podmínka pro kontrolu tohoto následného účinku.

FNIRS bude používat přístroj Brite MKII. Parametry chůze byly zaznamenány pomocí FeetMe(R) Monitor (verze stélky FTM-DK, firmware Atmel verze 2.3.10, Nordic firmware verze 6.3.15).

Byly analyzovány čtyři parametry chůze, včetně rychlosti, kadence, délky kroku a doby dvojité podpory. Rychlost chůze je definována jako vzdálenost chůze za sekundu (v cm/s), kadence jako počet kroků za minutu chůze (v krocích/min). Délka kroku udává vzdálenost (v cm) od počátečního kontaktu jedné nohy do následného kontaktu stejné nohy. Dvojitá doba podpory nastává, když jsou obě nohy v kontaktu se zemí současně, je normalizována na dobu kroku a vyjádřena v % cyklu chůze (%). Tyto 4 parametry se nejčastěji používají při studiu vlivu SAR na chůzi.