Aerobinen harjoitus ja sensorimotorinen sopeutuminen kroonisessa aivohalvauksessa

Osallistujat Tutkimukseen osallistui 20 kroonista aivohalvausta sairastavaa henkilöä (ikä 61 ± 13 vuotta; 76 % miehiä).

Kokeellinen suunnittelu Cross-over-suunnitelmassa jokainen osallistuja näennäissatunnaistettiin suorittamaan ensin interventioehto (juoksumatto) tai kontrolliehto (lepo) ja palata vähintään viikon kuluttua (pesujakso) suorittaakseen vaihtoehtoisen tilan. Vähimmäisviikon pesujaksoa käytettiin, jotta mahdolliset harjoituksesta johtuvat fysiologiset muutokset voisivat palata lepotasolle, mutta minimoimaan aivohalvauksesta palautumiseen liittyvät toiminnalliset muutokset. Osallistujia pyydettiin pidättäytymään harjoituksesta 24 tuntia ennen vierailuaan. Jokaisella käynnillä osallistujat suorittivat sensomotorisen sopeutumistehtävän kahdesti, ennen ja jälkeen interventiota, jolloin tuloksena oli neljä arviointiaikapistettä (PreControl, PostControl ja PreTreadmill, PostTreadmill). Toimenpiteen jälkeisen arvioinnin oli tarkoitus alkaa 15 minuutin kuluessa juoksumaton tai lepotilan suorittamisesta.

Interventio Interventiotilanne koostui yhdestä kohtalaisen korkean intensiteetin aerobisesta harjoituksesta (65 % sykereservistä) 30 minuutin ajan kävelyn ajan tavallisella juoksumatolla (Landice L7 juoksumatto) osallistujien asettaen kädet mukavasti kiskolle (edessä). ) tai heiluu vapaasti. Tiedot, jotka kuvaavat harjoittelun erityispiirteitä (esim. syke, verenpainevaste, juoksumaton nopeus, kokonaiskävelymatka) tallennettiin, jotta voidaan seurata vastetta harjoitukseen ja harjoitusprotokollan noudattamista. Yksittäiseen juoksumattoon sisältyi asteittainen intensiteetin lisäys (yleensä lisääntynyt nopeus tai gradientti) tavoitesykkeen saavuttamiseksi (n. 5 min) sekä jäähtymisjakso (n. 5 minuuttia), jotta osallistujat voivat palata lepotasolle elintärkeitä havaintoja varten. Alkulämmittely ja jäähdyttely sisältyivät 30 minuutin kävelyharjoitukseen. Tavoitesykearvot laskettiin Karvonen-menetelmällä sykettä alentavien lääkkeiden (esim. beetasalpaajat), noudattaen aiemmin aivohalvauksen jälkeisissä populaatioissa julkaistuja menetelmiä. Sykettä mitattiin käyttämällä rintahihnamonitoria (polar-elektro), ja sitä seurasi tutkimusassistentti, joka helpotti juoksumaton parametrien muutoksia, jotta osallistujat pääsisivät tavoitteeseensa. Osallistujia pyydettiin itse arvioimaan harjoituksensa intensiteetti 10 minuutin välein suullisesti käyttämällä BORGin 6-20 asteikon koettua rasitusta koskevaa luokitusta. Osallistujia ohjeistettiin kävelemään sellaisella tahdilla, joka johti asteikolla arvosanaan 11 (melko kevyt) ja 14 (jokseenkin kova). Kontrolliehto sisälsi vastaavan ajan (30 minuuttia) istuvaa lepoa, jossa osallistujille järjestettiin koulutustilaisuus aivohalvauksen vaikutuksista ja vaikutuksista samalle tutkimusavustajalle.

Sensorimoottorin sovitustehtävä Laitteet ja asetukset. Osallistujat istuivat pöydän edessä (noin 50 cm koronatasosta) ja heitä pyydettiin siirtämään digitointikynä (15,95 cm pitkä, 1,4 cm leveä, 17 g) digitointitabletilla (WACOM Intuos4 PTK 1240, koko: 19,2 x 12 tuumaa, resoluutio = 0,25 mm) alkupisteestä kohdepisteeseen. Kynän asento tabletissa (XY-koordinaatit) otettiin näyte 100 Hz:llä ja näytettiin reaaliajassa pyöreänä kohdistimena 5 pikselin säteellä (1,25 mm) vaakasuoraan sijoitetulla tietokoneen näytöllä. Käden suora näkeminen estettiin asettamalla tabletti ja käsi suoraan läpinäkymättömän jalustan alle ja vaakasuora näyttö sijoitettiin jalustan päälle.

Tehtävän ohjeet. Osallistujat saivat ensin tehtäväohjeet siirtää näytön kohdistin alusta kohteeseen, suorassa linjassa, yhdellä liikkeellä, mahdollisimman nopeasti ja tarkasti. Lisäksi osallistujia opastettiin, että liikkeen palautetta muutetaan aika ajoin ja että osallistujien tulee muuttaa liikettään vastauksena tähän palautteen muutokseen pitäen samalla liikkeet mahdollisimman suorina.

Jokaisessa kokeessa osallistujien tehtävänä oli siirtyä lähtöpaikasta kohdepaikan läpi mahdollisimman nopeasti ja tarkasti hallitsevaa yläraajaansa käyttämällä. Kohteet esitettiin yhdessä kolmesta paikasta (210, 225 tai 240 astetta oikeasta vaakatasosta) satunnaisessa järjestyksessä. Nämä kohdesuunnat valittiin siten, että olkanivelen vaakasuorat adduktorit kohdistuivat kohteeseen tavoittaviin liikkeisiin. Liikuttuaan kohteen läpi tai kohteen ohi, kuului korkea äänimerkki, joka osoitti kokeen päättymistä. Kokeen päätyttyä lähtöpaikka näytettiin uudelleen välittömästi ja osallistuja ohjattiin toistamaan tehtävä. Jos osallistuja ei suorittanut onnistunutta koetta, hänet ohjattiin palaamaan lähtöpaikkaan ja toistamaan koe.

Ensinnäkin osallistujat kohtasivat 18 perustutkimusta normaalin (oikean) palautteen alaisena ilman kiertoa. Osallistujat suorittivat sitten välittömästi 66 sopeutumiskoetta, joissa näytön visuaalista palautetta häirittiin kääntämällä sitä 30 astetta myötäpäivään (1. testauspäivä) tai vastapäivään (2. testauspäivä). Sopeutumislohkon jälkeen ilmoitettiin osallistujille, että häiriö oli poistettu, ponnahdusikkuna, jossa oli lausunto "Seuraavien kokeilujen aikana tietokoneen käyttämä häiriö poistettaisiin. Ole hyvä ja tähtää suoraan kohteeseen." Kokeen suorittaja luki näytöllä olevat ohjeet varmistaakseen, että ne ymmärsivät. Tätä seurasi välittömästi 6 palautetta koskevaa koetta. Lopuksi osallistujat suorittivat 36 huuhtoutumiskoetta normaaleissa kohdistimen palauteolosuhteissa (eli ilman kursorin kiertoa) palauttaakseen käyttäytymisen sopeutumattomaan tilaan.

Tiedonkäsittely ja analyysi LabVIEW:ssä kirjoitetut mukautetut komentosarjat pisteyttivät tavoittavuussuunnat, jotka kvantifioitiin 15. tietopisteessä (150 millisekuntia tavoittamiseen), koska online-liikkeen korjaukset tapahtuvat tyypillisesti 150 ms:n kuluttua tavoittamiseen. Kokeet, joissa ulottuvuus oli kohteen 120 asteen alueen ulkopuolella (60 astetta kohteen molemmilla puolilla), hylättiin poikkeavina arvoina. Kokeet yhdistettiin yhden käynnin sykleihin kussakin kolmessa kohteessa. Riippuva muuttuja oli prosentuaalinen mukautuminen, joka kvantifioi tavoittavuussuunnat joka syklissä suhteessa ihanteelliseen tavoittavuussuuntaan laskemalla kattavuussuunnat prosenttiosuutena ihanteellisista tavoittavuussuunnista, jotka johtuvat täydellisestä sopeutumissuorituskyvystä. Ihanteellinen ulottuvuussuunta oli 30 astetta myötäpäivään 30 astetta vastapäivään ja 30 astetta vastapäivään 30 astetta myötäpäivään.

Sopeutumisprosentti = 100 % × (kattavuussuunta)/(ihanteellinen kattavuussuunta)

Kuten aiemmin havaittiin, tapahtui nopea virheenvähennysvaihe, jossa saavutettiin suurin osa oppimisesta, mitä seurasi hitaampi sopeutuminen. Tässä, koska kohteet olivat lähellä toisiaan, kokeissa 1-9 (eli kolmessa ensimmäisessä syklissä) tapahtui nopea virhevähennys, samoin kuin viimeaikainen työ. Neljännen syklin päätyttyä sopeutuminen oli yli 70 % sekä ennen juoksumattoa että kontrolliolosuhteita ja sen jälkeen. Näin ollen valitsimme kolme ensimmäistä jaksoa kvantifioidaksemme nopean virheen vähentämisen.

Yksilölliset erot tavoittavuussuunnissa lähtötilanteessa voivat vaikuttaa sopeutumismittauksiin. Aiemmat menetelmät, joilla tämä on otettu huomioon vähentämällä häiriötä edeltävä käyttäytyminen häiriön jälkeisestä käyttäytymisestä, ovat herkempiä meluisille lähtötasoille ja tyypin 2 virheen riskille. Häiriötä edeltävien perusviivaharhojen huomioon ottamiseksi syötimme kaikkiin kovarianssianalyysien analyysiimme kovariaatteiksi prosentuaalisen mukautumisen keskiarvona kolmesta viimeisestä syklistä ennen rotaation alkamista (eli prosentuaalisen mukautuksen viidessä viimeisessä perusviivasyklissä).

Sopeutumiskokeiden jälkeen oli kaksi sykliä, joissa osallistujalle ei annettu palautetta. Toisin kuin kaikissa aiemmissa kokeissa, joissa osallistujat saattoivat seurata näkemyksensä kanssa seurantakohdistinta, osallistujat eivät saaneet reaaliaikaista palautetta siitä, mihin he olivat saavuttamassa. Ensimmäinen palautteeton sykli otettiin implisiittisen oppimisen mittana edellisen työn tapaan.

Mielenkiintoisia mittareitamme olivat (1) sopeutumissuorituskyky (2) implisiittiset jälkivaikutukset, jotka mitattiin saavutuksina, jotka pysyivät mukautuneena huolimatta ilmoituksesta häiriöiden poistamisesta ei-palautteen lohkossa ja (3) eksplisiittinen oppiminen, joka arvioitiin mukautuneen käyttäytymisen tahdosta irtautumisesta sen jälkeen. ilmoituksen vastaanottaminen häiriön poistamisesta (ts. muutos prosentuaalisessa mukautumisessa kolmen viimeisen mukautusjakson keskiarvosta ensimmäiseen ei-palautteenottojaksoon sen jälkeen, kun on vastaanotettu ilmoitus, että häiriö oli poissa), ja (4) sopeutumisen poistamisen suorituskyky. Näiden toimenpiteiden arvioimiseksi suoritimme ANCOVA-tutkimuksia, joissa oli koehenkilöiden välinen Interventiojärjestys (Control First, Treadmill First) ja aiheiden sisäiset tekijät: Interventio (ohjaus, Juoksumatto), Aika (Pre-intervention, Post-intervention) ja (jos sovellettavissa) Syklit (syklit 1..3), joissa esikiertoa ei ole kiinnostavina kovariaatteina (arvioitu kolmen viimeisen perussyklin keskimääräisestä prosenttiosuudesta). Tarvittaessa käytettiin Greenhouse-Geisser-korjauksia. Alfaksi asetettiin 0,05. Tilastollisiin analyyseihin käytettiin SPSS v24.0:aa.