Control postural en niños y adolescentes después de sufrir una conmoción cerebral

Las conmociones cerebrales son un problema importante de salud pública y ocurren en muchos deportes, por ejemplo, fútbol, ​​baloncesto o fútbol americano. Después de sufrir una conmoción cerebral, el equilibrio se ve afectado, a menudo durante semanas. El retorno a las tareas motoras y cognitivas ocurre frecuentemente tan pronto como parece recuperarse la estabilidad postural. Sin embargo, un grupo de investigación en torno a Cavanaugh investigó ya en 2005 los cambios en el control postural mediante el análisis del movimiento del centro de presión (COP). Sus hallazgos sugieren que las variables de balanceo postural no pueden interpretarse como los únicos parámetros con respecto a la rehabilitación del equilibrio, ya que el control postural aún se vio afectado notablemente después de que las variables de balanceo regresaron a los niveles normales. Además, afirman que los atletas que regresan demasiado pronto al deporte aún pueden ser "inestables" y es probable que sean más vulnerables que los atletas sanos. Además, un equilibrio comprometido puede provocar caídas, como se muestra en varios estudios, que encontraron correlaciones entre el equilibrio débil y el riesgo de caída. Una cuestión adicional y muy importante es que un segundo impacto en la cabeza de una persona que no se ha recuperado por completo puede provocar efectos acumulativos. Los atletas con conmociones cerebrales sucesivas mostraron un rendimiento significativamente más bajo en las pruebas de memoria que los atletas con una sola conmoción cerebral. En consecuencia, se afirmó que la decisión de "regresar al campo" o "regresar al juego", por ejemplo en el rugby, es una de las cuestiones más importantes a resolver en el contexto de las conmociones cerebrales en el deporte. Sin embargo, a pesar del creciente interés de la investigación en la última década, una revisión sistemática muy reciente realizada por McLeod aún destaca la dificultad de diagnosticar una conmoción cerebral y tomar decisiones de "regreso a la acción".

Debido a su necesidad natural de movimiento, los adolescentes y los niños corren el riesgo específico de regresar a situaciones inseguras demasiado pronto después de sufrir una lesión cerebral traumática leve (mTBI). Hugentobler señaló que la edad parece tener un efecto importante en las evaluaciones de control postural posteriores a la conmoción cerebral de uso común. Durante los diez días de competición de los Juegos Olímpicos de la Juventud de Innsbruck 2012, el 7,2% de los deportistas lesionados sufrieron una conmoción cerebral.

La investigación sobre las conmociones cerebrales a menudo se centra en los atletas universitarios; hay menos estudios disponibles sobre adolescentes o niños. Los investigadores observaron que los niños de secundaria tenían una disfunción de la memoria prolongada después de una conmoción cerebral en comparación con los atletas universitarios. La razón de esta diferencia de edad podría ser la estructura cerebral diferente de los niños en comparación con la de los adultos, observada como un aumento general en los volúmenes de materia blanca, diferencias regionales en la masa de materia gris y también diferencias volumétricas. Estas distinciones relacionadas con la edad pueden conducir a diferentes alteraciones en el control postural en los niños, tal vez debido a patrones de movimiento no completamente automatizados, como se muestra para los movimientos de la mano durante la escritura. Por lo tanto, si bien el estudio de Cavanaugh ya identificó limitaciones en la evaluación estándar de los déficits relacionados con la conmoción cerebral en el control postural de adultos sanos, sigue siendo una pregunta de investigación abierta, cómo se ve afectado el sistema de control postural de niños o adolescentes y cómo el proceso de recuperación. se desarrolla en este grupo de edad en el que el control postural está menos automatizado.

Además, las evaluaciones de la COP, como en el estudio de Cavanaugh, dan una indicación de que existen cambios, pero no pueden responder a la pregunta de qué mecanismos de control se ven afectados. Por ejemplo, las conmociones cerebrales pueden alterar la coordinación de los movimientos de control postural, p. cambiar la coordinación entre las estrategias de cadera y tobillo, o las conmociones cerebrales podrían afectar la forma en que se controlan los movimientos posturales, p. mecanismos de reacción más lentos o mecanismos anticipatorios más lentos o falsos. Ninguno de estos mecanismos puede distinguirse en una evaluación de la excursión de la COP. Sin embargo, un análisis de cuerpo completo de los datos de marcadores cinemáticos utilizando un análisis de componentes principales (PCA) es un enfoque más detallado y demostró ser confiable para investigar los mecanismos que juegan un papel en el control postural humano. El método ofrece dos nuevas variables: 1) análisis de los componentes del movimiento y su contribución relativa a los movimientos generales necesarios para mantener el equilibrio (valores propios de PC) y 2) aceleraciones principales (PA), que pueden interpretarse como acciones de control del motor y, por lo tanto, facilitan una visión más profunda de qué aspectos de los procesos de control postural pueden verse comprometidos.

El estudio propuesto tiene dos objetivos principales. El primer objetivo es comprender mejor los efectos de las conmociones cerebrales sobre el equilibrio y el control postural en adolescentes y niños. Dado que el control postural en este grupo de edad está menos automatizado y debido a varias otras diferencias estructurales en el sistema nervioso entre adolescentes y adultos, los investigadores esperan que las conmociones cerebrales puedan afectar su control postural de manera diferente. También se espera que el proceso de recuperación sea diferente. El segundo objetivo es desarrollar una mejor comprensión de cómo las conmociones cerebrales comprometen el control postural mediante la aplicación de una técnica de análisis novedosa basada en el análisis de componentes principales (PCA). Los investigadores esperan que el PCA pueda distinguir mejor los efectos sobre la coordinación de los movimientos de los segmentos de los efectos sobre cómo se controlan los componentes del movimiento. Las hipótesis específicas que se probarán son, por ejemplo,

1. Los resultados existentes sugieren que la recuperación del control postural después de una conmoción cerebral ocurre en diferentes fases. Al principio del proceso de recuperación (de tres días a dos semanas), las amplitudes de balanceo postural, que aumentan sustancialmente después de una LCT, vuelven a los niveles normales. Sin embargo, cómo se controlan los movimientos posturales (medidos a través de la entropía de los movimientos COP) muestra anomalías durante varias semanas. Los investigadores plantean la hipótesis de que la fase temprana se caracterizará por una coordinación alterada de los componentes del movimiento (cuantificable a través de valores propios de PC). Las fases de recuperación tardía se caracterizarán por problemas de sincronización en el control de los componentes de movimiento individuales, que pueden detectarse en las aceleraciones de los componentes de movimiento (PA).
2. Los PA también podrían revelar los mecanismos subyacentes de cómo la conmoción cerebral afecta el sistema de control postural neural. Por ejemplo, si la conmoción cerebral prolonga los retrasos sensoriomotores, se podría esperar una actividad menos frecuente en las PA.
3. También podría ocurrir el comportamiento opuesto: si la conmoción cerebral perturba los procesos de control automatizados en el cerebro, entonces uno podría suponer que se deben involucrar más procesos cognitivos en el control postural después de una conmoción cerebral. Esto podría manifestarse en cambios más frecuentes de las PA.

Para analizar los datos de la manera prescrita, se realizará un análisis de componentes principales (PCA) con los datos cinemáticos de los participantes, que representan la cinemática completa del movimiento. La idea es dividir el movimiento en muchos componentes principales (PC) unidimensionales con diferente impacto en todo el movimiento. Este método es válido para comparar la varianza medida de los datos del centro de presión (COP) de los participantes de pie en una postura tranquila, con la varianza proporcionada por los PC calculados como resultado de un PCA. La varianza del COP fue explicada por los movimientos principales resultantes (PM) mejor que otros métodos hasta ahora. Las primeras 15 PM explicaron el 99,3% de la variación postural durante la parada tranquila. Cada PC describió una pequeña parte de todo el movimiento y tuvo su propio impacto en el movimiento general llamado "valor propio". Por lo tanto, se ha demostrado que el método es capaz de detectar incluso pequeños movimientos de ajuste realizados por el sistema de control del motor durante el reposo. Esta capacidad de revelar ajustes muy pequeños permite que se utilice como método para investigar patrones de movimiento.

Todos los análisis estadísticos se realizarán utilizando el paquete estadístico para las ciencias sociales (SPSS) con el nivel alfa establecido en 0,05. Se utilizará una prueba de Shapiro-Wilk para asegurar la distribución normal de los datos. La comparación de los valores de PC como resultado principal será un análisis dentro del sujeto y, por lo tanto, el método utilizado será un análisis de varianza repetido unidireccional (rANOVA) para evaluar los datos proporcionados en caso de distribución normal. Si no se proporciona una distribución normal, se utilizará una prueba de Friedmann. Las pruebas post-hoc aplicadas se realizarán utilizando una corrección de Sidak.

La frecuencia de la muestra depende de la cantidad de niños y adolescentes que sufran una conmoción cerebral en el período de tiempo planificado del estudio que además deseen participar. Sin embargo, con base en el estudio de Cavanaugh, se realizó un análisis de potencia para el ANOVA de medidas repetidas planificado, dentro de los factores. El error α se fijó en 0,05 y la potencia esperada se fijó en 0,95. El tamaño del efecto de 0,73 se calculó utilizando la media de la diferencia en el grupo con conmoción cerebral (0,19) y la desviación estándar de la diferencia (SD = 0,26) calculada multiplicando el error estándar dado de la media (SEM = 0,05) con la raíz de el tamaño de la muestra (n = 27). El análisis de potencia indicó un tamaño de muestra total requerido de 27 participantes según los cálculos.

En caso de que se produjera una tasa de abandono del 50 % y el tamaño de la muestra se redujera a solo 15 participantes, esto generaría una potencia del 75 % según nuestros cálculos.