Effekt af en PBT kombineret med FES på personer med reaktiv balance med slagtilfælde

Baggrund. Selvom fald er multifaktorielle, er muskelsvaghed, gangbesvær og svækkede kompensatoriske skridtreaktioner nøglefaktorer for fald hos personer med slagtilfælde. Fra et kontrolmekanismeperspektiv postuleres det, at steppingstrategier kan være repræsenteret af muskelaktivitetsmønsteret, der udløses via long-loop hjernestammeresponser med kortikal modulering. På grund af de sansemotoriske svækkelser, der almindeligvis observeres i apopleksipopulationer, er komponenter af muskelreaktioner (tidlige og sene) imidlertid forsinkede og mindre i amplitude, hvilket påvirker de motoriske reaktioner på uventede balanceforstyrrelser. Forstyrrelsesbaseret balancetræning er en ny terapeutisk strategi, der inkorporerer eksponering for gentagne støtteoverfladeforstyrrelser, der simulerer miljøforstyrrelser som glid og trips for at fremkalde hurtige reaktive balancereaktioner. Derudover er det blevet beskrevet, at reaktiv balancekontrol og sansemotorisk tilpasning er afhængig af sværhedsgraden af ​​motorisk svækkelse. Udvikling af terapeutiske interventioner, der sigter mod at reducere træningstider og/eller lette inklusion af personer med moderate til svære sansemotoriske svækkelser, er således afgørende for implementeringen af ​​træningsprotokoller for reaktiv balance i klinisk praksis.

I det foreliggende forslag sigter efterforskerne på at undersøge, om en 4-ugers perturbationsbaseret balancetræning kan forbedre kinematiske og spatiotemporale parametre for reaktiv balancekontrol og kinematiske og neuromuskulære gangparametre, beskrevet som tidlige faldrisikoprædiktorer, hos personer med slagtilfælde. Derudover sigter efterforskerne på at afgøre, om en funktionsnedsættelsesorienteret intervention, der havde til formål at korrigere gangmønstrene under den foreslåede gangforstyrrelsestræning, ved hjælp af en målrettet neuromuskulær elektrisk stimulation (NMES) påført rectus femoris og tibialis anterior muskler, kunne øge de potentielle fordele af den foreslåede træningsprotokol blandt apopleksipopulationer.

Metoder. Undersøgelsen anvender et primært to-arms randomiseret, kontrolleret design til at undersøge virkningerne af en 4-ugers perturbationsbaseret balancetræning med og uden målrettet NMES på reaktiv balancekontrol og tidlige gangfaldsrisikoprædiktorer i slagtilfældepopulationen. Fyrre deltagere vil blive tilfældigt tildelt (1:1) til NMES (n=20) eller No-NMES-gruppen (N=20). Deltagerne vil blive bedt om at gå over en seks gange to meter computerstyret bevægelig platform med en selvvalgt hastighed. Skridningslignende forstyrrelser vil blive induceret af enhedssoftwaren, der flytter platformen 12 tommer fremad med 0,46 m/s med en acceleration på 9,4 m/s2. For hver træningssession vil deltagerne blive bedt om at gå over den computer-kontrollerede bevægelige platform i seks blokke af ti gangforsøg, blandt hvilke der vil være fire forstyrrelsesforsøg pr. blok. I alt vil alle deltagerne opleve 24 forstyrrelsesforsøg pr. træningssession. Deltagerne vil blive bedt om at komme til laboratoriet to gange om ugen, så hver deltager vil gennemføre 8 perturbationsbaserede balancetræningssessioner.

Følgende resultatmål vil blive vurderet i nærværende forskningsforslag: Perturbationsresultater (fald eller restitution), Massecenterstabilitet (CoM) og lemmerstøtte af det glidende (paretiske) ben. Alle disse resultatmål vil blive vurderet efter en eksternt induceret balanceforstyrrelse før og efter den 4-ugers perturbationsbaserede balancetræning. På den anden side vil trin-til-trin overgang og ændrede neuromusuklare mønstre, både beskrevet som tidlig faldrisikoprædiktor og vurderet ved henholdsvis kraftplatform og elektromyografi (EMG), blive vurderet under en 5 minutters gangtest på løbebånd ved en selvvalgt hastighed før og efter træningen.

Forventet resultat. Efterforskerne forventer, at når den foreslåede træningsprotokol er afsluttet, vil deltagerne vise færre laboratoriefald og højere CoM-stabilitet og lemmerstøtteværdier efter at have oplevet en "skridlignende" gangforstyrrelse sammenlignet med en baseline-vurdering. På samme måde vil deltagerne vise forbedrede værdier i trin-til-trin-overgang (aktiv tilstandsovergang) og mindre afvigelser fra normale værdier af EMG-mønstre i underekstremiteterne sammenlignet med en baseline-evaluering. Med hensyn til det andet mål forventer efterforskerne, at når den foreslåede træningsprotokol er afsluttet, vil gruppen af ​​personer med slagtilfælde, der vil udføre den forstyrrelsesbaserede balancetræning med gangmønsteret korrigeret (NMES-gruppen), vise færre laboratoriefald og højere CoM stabilitet og lemmerstøtteværdier efter at have oplevet en "skridlignende" gangforstyrrelse og forbedrede værdier i trin-til-trin overgang (aktiv tilstandsovergang) med færre afvigelser fra raske deltageres EMG-mønstre i underekstremiteterne, under en instrumenteret gangvurdering, sammenlignet til No NMES-gruppen.

Forskerne mener, at beskrivelsen af ​​ændringer på kinematiske, spatiotemporale og neuromuskulære parametre efter en reaktiv balancetræningsprotokol kunne bidrage til en bedre forståelse af mekanismerne bag kompenserende strategier, der sigter mod at genvinde postural kontrol hos personer med slagtilfælde. Endvidere mener efterforskerne, at resultaterne af dette projekt kan være nyttige til at udvikle nye og effektive terapeutiske strategier til at reducere fald blandt slagtilfældebefolkningen og kan bidrage til at lette oversættelsen af ​​perturbationsbaseret balancetræning til klinisk praksis.