Atención a señales externas y estrategias de movimiento en la enfermedad de Parkinson

EXPERIMENTAL: Compromiso cerebral al usar modos compensatorios para caminar

El compromiso cerebral (reclutamiento de la atención) se mide durante cuatro condiciones de marcha

Conductual: señales externas y estrategias de movimiento cognitivo

Las señales externas son estímulos sensoriales como los auditivos (p. latidos rítmicos del metrónomo) o visuales (por ej. líneas espaciadas en el piso). Las estrategias de movimiento cognitivo se refieren a centrar la atención en un parámetro específico de la marcha (p. longitud del paso, balanceo del brazo).

En el estudio, los participantes caminan bajo cuatro condiciones de caminata: 1) caminata habitual (línea de base) 2) caminata mientras prestan atención a señales externas que se aplicarán a través de golpes de metrónomo. El número de pulsaciones por minuto se ajusta al número de pasos por minuto de cada participante. 3) estrategia cognitiva de caminar con movimiento: se solicita a los participantes que se concentren en la longitud de sus pasos y se enfoquen en aumentar la longitud de sus pasos mientras caminan 4) Doble tarea: caminar mientras realizan una tarea cognitiva.

Durante las cuatro condiciones de marcha, se medirá el compromiso del cerebro mediante el sistema de EEG de un solo canal (Brain-MARC LTD) descrito en la siguiente sección de medidas de resultados.

Velocidad de la marcha- Medida fisiológica de la marcha

La velocidad de la marcha se mide con el sistema Mobility Lab OPAL (APDM, EE. UU.) que consta de tres pequeñas unidades de medición inercial (sensores IMU que incluyen acelerómetros 3D y giroscopios 3D muestreados a 128 Hz, MobilityLab, APDM Inc., Portland, OR). Las IMU se sujetaron a los tobillos y la región lumbar del participante mediante correas elásticas de velcro. Estos sensores miden la velocidad de la marcha (metros por segundo).

Longitud del paso: medición fisiológica de la marcha

La longitud del paso se mide con el sistema Mobility Lab OPAL (APDM, EE. UU.) que consta de tres pequeñas unidades de medición inercial (sensores IMU que incluyen acelerómetros 3D y giroscopios 3D muestreados a 128 Hz, MobilityLab, APDM Inc., Portland, OR). Las IMU se sujetaron a los tobillos y la región lumbar del participante mediante correas elásticas de velcro. Estos sensores miden la longitud del paso (cm).

Cadencia- Medida fisiológica de la marcha

La cadencia se mide con el sistema Mobility Lab OPAL (APDM, EE. UU.) que consta de tres pequeñas unidades de medición inercial (sensores IMU que incluyen acelerómetros 3D y giroscopios 3D muestreados a 128 Hz, MobilityLab, APDM Inc., Portland, OR). Se colocaron IMU en los tobillos del participante y en la región lumbar con correas elásticas de velcro. Estos sensores miden la cadencia (número de pasos dados en 1 minuto).

Porcentaje de tiempo de balanceo: medición fisiológica de la marcha

Porcentaje de tiempo de balanceo (el porcentaje de tiempo desde el tiempo total de un ciclo de marcha que una pierna está en el aire se mide con el sistema Mobility Lab OPAL (APDM, EE. UU.) que consta de tres pequeñas unidades de medición inercial (sensores IMU que incluyen acelerómetros 3D y Giroscopios 3D muestreados a 128 Hz, MobilityLab, APDM Inc., Portland, OR). Se colocaron IMU en los tobillos del participante y en la región lumbar con correas elásticas de velcro. Estos sensores miden el porcentaje del tiempo de swing (las unidades se dan en porcentajes)

Actividad eléctrica (eeg) del cerebro-medida fisiológica de señales eléctricas

Durante la marcha, la medida del reclutamiento de la atención durante la marcha se aplica mediante un sistema de EEG de un solo canal (Brain-MARC LTD). El sistema simplifica el análisis de EEG para ajustar la extracción de marcadores relevantes relacionados con la atención del EEG en curso. El EEG se muestrea utilizando el sistema de electrodos secos MindWave [25], con un electrodo frontal (∼Fpz) y un electrodo de referencia en el lóbulo de la oreja. Los datos muestreados se transfieren a través de una conexión inalámbrica a la computadora del experimento, donde se procesa la señal. Un algoritmo está calculando

Inhibición de la respuesta Go-NoGo de la función cognitiva

Las pruebas computarizadas NeuroTrax™ evalúan el bienestar del cerebro en una variedad de dominios cognitivos. Específicamente, la Inhibición de la Respuesta Go-NoGo evalúa las habilidades de Atención y Función Ejecutiva.

La prueba Go-NoGo es una prueba de tiempo de respuesta e inhibición de respuesta. A los participantes se les presenta una serie de grandes cuadrados de colores con demoras variables. Cada cuadrado puede ser uno de cuatro colores. Se indica a los participantes que respondan lo más rápido posible presionando un botón del mouse si el cuadrado es de cualquier color que no sea rojo. Los parámetros de resultados incluyen la precisión (es decir, el porcentaje correcto), el tiempo de respuesta y su varianza asociada, una puntuación compuesta calculada como la precisión dividida por el tiempo de respuesta, la cantidad de errores de omisión, la cantidad de errores de comisión y el tiempo de respuesta asociado con los errores de comisión.

Función cognitiva-interferencia de Stroop

Las pruebas computarizadas NeuroTrax™ evalúan el bienestar del cerebro en una variedad de dominios cognitivos. Específicamente, Stroop Interference evalúa las habilidades de Atención, Función Ejecutiva.

La prueba de Stroop mide el tiempo de respuesta y la función ejecutiva. En la prueba, los sujetos deben decir el color de la palabra en la pantalla, no lo que dice la palabra. Los parámetros de resultado incluyen la precisión, el tiempo de respuesta y su varianza asociada, y una puntuación compuesta calculada como la precisión dividida por el tiempo de respuesta.

Función cognitiva: velocidad de procesamiento de información por etapas

Las pruebas computarizadas NeuroTrax™ evalúan el bienestar del cerebro en una variedad de dominios cognitivos. Específicamente, la velocidad de procesamiento de información por etapas prueba las habilidades de atención y velocidad de procesamiento de información. La prueba de velocidad de procesamiento de información por etapas mide el procesamiento de información a niveles crecientes de complejidad. La prueba se compone de tres niveles de carga de procesamiento de información: un solo dígito, problemas aritméticos de dos dígitos (p. ej., 5-1) y problemas aritméticos de tres dígitos (p. ej., 3+2-1). A los participantes se les presenta una serie de dígitos o problemas aritméticos (según el nivel) y se les indica que respondan lo más rápido posible presionando el botón izquierdo del mouse si el dígito o resultado es menor o igual a 4 y el botón derecho del mouse si es mayor que 4. Los parámetros de resultado para cada incremento de tasa para cada nivel incluyen la precisión, el tiempo de respuesta y su

Función cognitiva: golpecitos con los dedos

Las pruebas computarizadas NeuroTrax™ evalúan el bienestar del cerebro en una variedad de dominios cognitivos. Específicamente, Finger Tapping evalúa las habilidades motoras. A los participantes se les presenta un rectángulo blanco, que se llena de rojo de izquierda a derecha durante 12 segundos. La tarea requiere que el participante toque el botón izquierdo del mouse tantas veces como sea posible mientras el rectángulo se llena de rojo. Los parámetros de resultado de esta prueba incluyen el intervalo entre toques y la variación asociada (en milisegundos) para la mano dominante del participante.

Función cognitiva-'Catch' Game

Las pruebas computarizadas NeuroTrax™ evalúan el bienestar del cerebro en una variedad de dominios cognitivos. Específicamente, el juego 'Catch' pone a prueba las habilidades de la Función Ejecutiva y las Habilidades Motoras. Durante el juego 'Catch', los participantes ven un objeto blanco rectangular que cae verticalmente desde la parte superior de la pantalla. Su tarea es "atrapar" el objeto antes de que alcance la parte inferior de la pantalla colocando la paleta verde rectangular directamente en la trayectoria del objeto que cae. Las respuestas se hacen con la mejor mano del participante. La tasa de caída del objeto aumenta progresivamente a medida que la prueba continúa, lo que dificulta cada vez más "atrapar" el objeto a tiempo. Los parámetros de resultado incluyen el tiempo de respuesta y la varianza asociada para el primer movimiento, la cantidad de cambios de dirección por prueba, el error por capturas perdidas y una puntuación de rendimiento total.

Función cognitiva-Resolución de problemas

Las pruebas computarizadas NeuroTrax™ evalúan el bienestar del cerebro en una variedad de dominios cognitivos. Específicamente, la prueba de resolución de problemas de NeuroTrax es una prueba de coeficiente intelectual no verbal que evalúa la capacidad de apreciar las relaciones espaciales entre las formas geométricas que constituyen un patrón. A los participantes se les presenta un patrón incompleto que consta de tres cuadrados que contienen formas geométricas simples en una configuración particular. En la parte inferior de la pantalla se presentan seis cuadrados adicionales que contienen formas geométricas. Las respuestas con el teclado numérico indican cuál de las seis formas completa mejor el patrón. Las relaciones espaciales entre las formas geométricas simples se vuelven más complejas a medida que avanza la prueba, y la prueba es adaptativa en el sentido de que termina temprano cuando el rendimiento es bajo. El parámetro de resultado de esta prueba consiste en una puntuación de precisión total que incorpora el rendimiento en diferentes niveles de dificultad.

Puntuación del índice de función cognitiva-función ejecutiva

Los grupos de parámetros normalizados que miden la función ejecutiva se promedian para producir una puntuación de índice de la función ejecutiva. Los Parámetros de Resultado que Comprenden las Puntuaciones de este Índice son: Go-NoGo: Puntaje Compuesto; Interferencia Stroop: Puntuación compuesta; Juego de captura: puntuación total.

Puntuación del índice de función cognitiva-atención

Los grupos de parámetros normalizados que miden la atención se promedian para producir una puntuación de índice de atención. Los parámetros de resultados que componen las puntuaciones de este índice son: Go-NoGo: tiempo de respuesta; Go-NoGo: Desviación estándar del tiempo de respuesta; Interferencia Stroop: Tiempo de respuesta; Procesamiento de información por etapas: tiempo de respuesta; Procesamiento de la Información: Precisión.

Puntuación del índice de función cognitiva-velocidad de procesamiento de la información

Los grupos de parámetros normalizados que miden la velocidad de procesamiento de la información se promedian para producir una puntuación de índice de la velocidad de procesamiento de la información. Los parámetros de resultados que componen las puntuaciones de este índice son: Procesamiento de la información por etapas: puntuación compuesta, nivel 1,1; Procesamiento de información por etapas: puntaje compuesto, nivel 1.3; Procesamiento de información por etapas: puntaje compuesto, nivel 2.1; Procesamiento de información por etapas: puntuación compuesta, nivel 2.2

Puntaje del índice de habilidades motoras y de función cognitiva

Los grupos de parámetros normalizados que miden las habilidades motoras se promedian para producir una puntuación índice de habilidades motoras. Los parámetros de resultado que comprenden las puntuaciones de este índice son: golpecitos con los dedos: intervalo entre toques; Golpeteo con los dedos: Desv estándar de intervalo de toque; Juego de captura: hora de hacer el primer movimiento