Gåtræthed og hjerneaktivitet hos mennesker med multipel sklerose

Metode Rekrutteringsstrategi. Deltagerne vil blive rekrutteret fra de flamske MS rehabiliteringscentre Melsbroek (NMSC) og Overpelt (Noorderhart RMSC), samt REVAL forskningscenter i UHasselt. Informationsfoldere vil blive distribueret i centrene og via information placeret på hjemmesiden og sociale medier for REVAL og det flamske MS samfund. Vi vil søge efter alders- og kønsmatchende forsøgspersoner for de raske kontroller, idet vi overvejer et 5-årigt interval pr. forsøgsperson.

Efter at have givet informeret samtykke vil demografiske oplysninger om alder og køn samt MS-relaterede oplysninger såsom EDSS, type MS og år siden diagnosticering blive indsamlet og leveret af centrene eller via selvrapportering. Deltagerne vil blive instrueret i at holde deres normale rutine og undgå uvedkommende fysisk aktivitet mindst 24 timer før dataindsamlingssessionen.

Eksperimentoversigt. Undersøgelsen foreslår to forskningsspørgsmål og vil blive udført på tre dage. Den første dag er den kliniske vurdering/screening af deltagerne (fælles for del A og B). Del A er en observationsundersøgelse (2. dag), og del B er en observations- og forundersøgelse (3. dag).

Klinisk vurdering/screening Deltagerne vil blive kontaktet for at verificere deres interesse og berettigelse (inklusions- og eksklusionskriterier) til at deltage i undersøgelsen. I tilfælde af inklusion i undersøgelsen vil forskellige spørgeskemaer blive sendt til deltagerne for at udfylde: Falls Efficacy Scale International (FES-I) af frygt for at falde, Multiple Sclerosis Walking Scales (MSWS-12) og 10 spørgsmål, der omfatter gangartikler for walking perceived ability [11], Pittsburgh Fatigability Scale (PFS) for perceived fatigability, Modified Fatigue Impact Scale (MFIS) for perceived fatigue, Brief Pain Inventory (BPI, kort form) til vurdering af opfattet smerte, Multiple Sclerosis Spasticity Scale 88 (MSWS-88, afsnit 5 og 6) for at verificere virkningen af ​​spasticitet i gang- og bevægelsesevnen og Brief Self-Control Scale (BSCS) til selvkontrolevaluering. Specifikt for pwMS vil Patients Disease Determined Steps (PDDS) blive spurgt for at kende det selvopfattede handicapniveau. Deltagerne vil også blive bedt om og orienteret om at måle deres hoveds omkreds til den funktionelle nær-infrarøde spektroskopi (fNIRS) måling. I tilfælde af at patienten kontaktes i MS-centrene (MS Rehabiliteringscenter- Pelt og National MS Center Melsbroek), vil terapeuten udlevere spørgeskemaerne, måle hovedstørrelsen på deltagerne og opnå invaliditetsniveauet (målt ved det udvidede handicap). statusskala- EDSS). Hårets hudfarve, type og farve vil blive noteret for at hjælpe med fNIRS-analysen.

Del A - Vurdering Undersøgelsen omfatter 70 pwMS og 30 raske kontroller. Undersøgelsen består af et enkelt besøg (1 time og 30 minutters varighed, inklusive forberedelse af udstyr og hvileperioder). Deltagerne vil blive bedt om at bære shorts eller leggings for bedre fiksering af sensorerne. Antropometriske karakteristika såsom alder, vægt, højde og køn vil blive spurgt og målt. Desuden vil tiden fra diagnosen, MS-fænotypen og medicin, der kan påvirke træthed eller gangpræstation, også blive registreret for pwMS. Symbol digit modalities test (SDMT) vil evaluere den kognitive behandlingshastighed. Bagefter vil den modificerede Ashworth-skala (MAS) blive brugt til at kontrollere muskelspasticiteten af ​​knæbøjere/-ekstensorer og ankelbøjere/-ekstensorer. Motricitetsindekset vil blive udført til muskelstyrkemåling, efterfulgt af udførelse af den tidsindstillede 25-fods gangtest (T25FWT). Til kortikal aktivitetsmåling af den præfrontale cortex, det supplerende motoriske område, den præmotoriske cortex og den primære motoriske cortex, vil en fNIRS blive placeret i deltagerens hoved. Bærbare sensorer vil blive placeret i en foruddefineret kropsposition for at måle gangegenskaber. Både gangkarakteristika og kortikal hjerneaktivering vil blive målt samtidig under kort gang (10 forsøg af 15 sekunder med 25-30 sekunders stående stille hvileperioder mellem forsøgene, i et blokdesign) før og efter og under en længere gang (6 minutters gang test (6MWT)) protokoller. Inden starten af ​​6MWT vil der blive stillet to spørgsmål til deltagerne: "Sænker du farten, når du går et stykke tid?" og "Føler du en forværring af din glathed, når du går et stykke tid?" hvor de skal vurdere mellem 1 ("slet ikke") og 5 ("Ekstremt"). Et spørgeskema om deres opfattede ændringer i gangkvalitet, der sammenligner slutningen med begyndelsen af ​​6MWT, vil blive stillet gennem Perception of Gait Quality Change (PGQC).

Del B - Vurdering Undersøgelsen omfatter 30 pwMS og 30 raske kontroller. Deltagere, der deltog i del A, vil blive inviteret til at deltage i del B. Deltagerne vil blive bedt om at bære shorts eller leggings for bedre fiksering af sensorerne og de reflekterende markører. Denne undersøgelse består også af et enkelt besøg på 1 time og 30 minutter (forberedelse og vurdering inkluderet). De bærbare sensorer vil blive placeret i deltagerne efter samme opsætning som del A. Reflekterende markører vil blive placeret i kroppens vartegn. Deltagerne vil blive bedt om at gå på et fordybende løbebånd i to forhold med fast hastighed (i forhold til 80 % og 50 % af T25FW), mens infrarøde kameraer vil optage de reflekterende markørers position. Deltagerne vil også blive spurgt om tidligere erfaringer med at gå på løbebånd.

DEL A. VURDERING. Specifikationer for resultatmål Fodtryktest. Deltagerne skal udføre en fodtap-test så hurtigt og med højere amplitude som muligt i 6 gange: i) 2 gange 10 sekunder for hver fod, med en hvileperiode på 1 minut mellem forsøgene og ii) en gang, hver fod, i 1 minut. De to gange 10 sekunder for hver fod vil blive gentaget efter den korte gangtest efter 6MWT. Inertimåleenheder vil være placeret på toppen af ​​deres fødder for frekvens og amplitude af bevægelsesmålingen samtidig med registreringen af ​​kortikal hjerneaktivitetsmåling. En baseline periode på 15 sekunder, forud for hvert forsøg, vil blive udført for den kortikale hjerneaktivitet.

Kort gåtest. Deltagerne vil blive instrueret i at gå med deres maksimale (5 gange) og komfortable hastighed (5 gange) i blokke på 15 sekunder, med hvileperioder fra 25 til 30 sekunder før og efter 6MWT. Rækkefølgen af ​​de første fire forsøg vil være konsistent blandt deltagerne (startende med 2 hurtige gående efterfulgt af 2 komfortable gående). De resterende af forsøgene vil blive randomiseret. De forskellige hvileperioder blev valgt for at forhindre deltagerne i at forudse begyndelsen af ​​forsøget, hvilket minimerer virkningerne af forventning på aktivering af kortikal hjerne. I hvileperioderne vil deltagerne blive instrueret i at udføre en simpel kognitiv opgave med at tælle ned fra 50 for at forhindre tankevandring. Softwaren Psychophy vil blive brugt til at tegne den eksperimentelle procedure og synkronisere de bærbare sensorer og fNIRS-udstyr. Standardiserede lydinstruktioner vil blive givet til deltagerne om, hvad de skal gøre, og nedtællingen til begyndelsen af ​​opgaven.

Gangkapacitet og træthedstest. Deltagerne vil udføre 6MWT. I løbet af 6MWT vil deltagerne blive instrueret i at gå sikkert så hurtigt som muligt for at tilbagelægge en maksimal individuel distance i 6 minutter på en 25m gangbro med sving i begge ender. Ingen mundtlig opmuntring vil blive givet til deltagerne, og hvert minut, der gennemføres af testen, vil blive informeret af forskningspersonalet. Patienter vil få lov til at bruge et hjælpemiddel, hvis det er nødvendigt, og ingen hvile under 6MWT vil være tilladt.

Måling af gangart:

Deltagerne vil blive udstyret med 10 bærbare sensorer (OPAL V.2, APDM, USA, https://www.apdm.com/wearable-sensors/) til at måle gangkarakteristika i forskellige gangdomæner. To sensorer vil blive fastspændt på deres fødder, to på hver tibia, to på hvert lår, to på hvert håndled, en på deres lænd (L4) og en på brystbenet.

Måling af kortikal hjerneaktivitet:

Målingen af ​​kortikal hjerneaktivitet vil følge retningslinjerne for at vurdere gang og kropsholdning ved hjælp af fNIRS. Deltagerne vil bære en bærbar fNIRS-hætte med en rygsæk, der indeholder fNIRS-enheden på bagsiden. Størrelsen på kasketten vil ændre sig i overensstemmelse med hovedstørrelsen på hver deltager. fNIRS-systemet er sammensat af 16 sensorer og 16 detektorer og vil blive placeret i hætten for at måle følgende områder af interesse: den præfrontale cortex (Broadman-område 9, 10 og 46), supplerende motorområde (Broadman-område 6), præmotorisk cortex (Broadman-område 6) og primær motorisk cortex (Broadman-område 4). Disse områder svarer til de områder, der er involveret i hjernens menneskelige kontrol til at gå.

DEL B. VURDERING. Resultat måler specifikationer 6-minutters gangtest (6MWT) fast hastighed. Deltagerne vil udføre 6MWT i et løbebånd med to bælter, med to kraftplatforme indlejret, i det interaktive Gait Real-Time Laboratory (GRAIL), under to faste hastighedsforhold: i) 80 % af ganghastigheden opnået i T25FW og ii) 50 % af ganghastigheden opnået i T25FW. Rækkefølgen af ​​løbebåndsbetingelserne med fast hastighed vil blive randomiseret og udlignet mellem grupperne. Fyrre minutter vil blive givet til deltagerne mellem betingelserne med fast hastighed. GRAIL (Motekforce Link, Amsterdam, Holland) vil vurdere ændringer i gangkarakteristika over 6MWT med fast hastighed. Dette system tillader realtidsregistrering af kropsbevægelser i en højopløsningsoptagelse ved hjælp af et 3D motion capture-system (10 kameraer Vicon Motion System® med en dataindsamlingsfrekvens sat til 100 Hz). Toogtyve passive reflekterende markører (HBM underkrop-model) vil blive placeret på deltagernes knogleske vartegn.