Entraînement à la marche avec tâches cognitives dans la maladie de Parkinson

Il s'agit d'un essai impliquant des sujets diagnostiqués avec la maladie de Parkinson, conformément aux directives établies par la London Brain Bank.

Les individus doivent souvent exécuter plus d'une tâche simultanément au cours de la vie quotidienne. Lorsque différentes activités nécessitant une attention particulière sont effectuées en même temps, une situation appelée double tâche se produit.

Dans des conditions normales, les aires du cortex moteur (cortex moteur primaire, cortex prémoteur et aire motrice supplémentaire) sont responsables de la sélection de l'amplitude des mouvements dans une séquence d'action donnée, conformément aux exigences de la tâche et aux contraintes environnementales, et après la début des mouvements provoqués par le cortex moteur, les noyaux basaux continuent l'exécution, laissant le cortex moteur libre pour d'autres tâches nécessitant de l'attention. Cependant, dans la maladie de Parkinson, l'automaticité promue par les noyaux basaux est compromise et un contrôle conscient constant devient nécessaire pendant la marche. Ainsi, lorsqu'une activité concurrente à cette fonction est effectuée, les régions frontales deviennent dédiées à la tâche secondaire et la marche est principalement contrôlée par des noyaux basaux défectueux, ce qui génère une interférence négative de la double tâche sur la marche.

Compte tenu de la mauvaise qualité de la marche évaluée dans les situations de DT, les personnes atteintes de MP ont reçu pour instruction d'éviter ces circonstances. En revanche, des preuves récentes ont démontré que l'entraînement à la marche en conjonction avec des activités secondaires est capable d'améliorer les variables liées à la performance de la marche DT dans la MP.

Considérant que l'entraînement à la marche sur tapis roulant offre une plus grande régularité et automatisme, permettant aux sujets de détourner leur attention vers les fonctions cognitives, cette étude émet l'hypothèse que l'entraînement à la marche sur tapis roulant DT combiné à des tâches cognitives favorisera une meilleure performance de marche chez les personnes atteintes de MP.

Les patients ont été invités à participer à l'étude à partir d'appels téléphoniques. Ils ont été recrutés à partir de la liste de service en neurologie de l'hôpital Onofre Lopes, au Natal -Brésil. La randomisation des individus en ce qui concerne la participation aux groupes a été effectuée via le site randomization.com site web, par une personne peu familière avec les procédures de formation (évaluateur 1), qui a attribué une couleur (jaune ou verte) à chaque groupe. Les enveloppes opaques étaient numérotées et séparées, et à l'intérieur de chaque enveloppe se trouvait un morceau de papier contenant le mot "jaune" ou "vert". Lorsqu'un nouveau patient arrivait pour la formation, l'évaluateur 2 ouvrait une enveloppe et ne connaissait que le code couleur de ce patient particulier. L'évaluateur 3, le chercheur principal, a mené les procédures d'évaluation et de réévaluation. Les codes de couleur ont été gardés secrets par les évaluateurs 1 et 2 tout au long de l'étude.

La fonction cognitive a été évaluée à l'aide de l'échelle d'évaluation cognitive de Montréal (MoCA). Son score varie entre 0 et 30, couvrant les aspects liés aux fonctions visuospatiales et exécutives, la dénomination, la mémoire, l'attention, le langage, l'abstraction, le rappel différé, ainsi que l'orientation temporelle et spatiale. Des scores plus élevés correspondent à une plus grande fonction cognitive.

La gravité de la maladie a été classée selon les directives proposées par l'échelle modifiée de Hoehn et Yahr, composée de sept stades, permettant la catégorisation des deux côtés du corps en termes d'équilibre et d'indépendance physique. Ses scores vont de 0 (aucun signe de la maladie) à 5 points (confiné au lit ou en fauteuil roulant).

L'évaluation du degré de déficience motrice et fonctionnelle a été obtenue à l'aide de l'échelle d'évaluation unifiée de la maladie de Parkinson (UPDRS). Cette étude n'a utilisé que les items 2 et 3 de l'échelle, liés aux AVQ et à l'exploration motrice, dont les scores correspondent respectivement à 52 et 56.

L'évaluation cinématique de la marche au-dessus du sol a été réalisée par Qualisys Motion Capture Systems (Qualisys Medical AB, 411 13 Göteborg, Suède), qui enregistre les variables spatio-temporelles de la marche, ainsi que les variations angulaires des articulations de la hanche, du genou et de la cheville. Ce système est composé de huit caméras qui émettent et captent de la lumière infrarouge. La lumière est réfléchie par des marqueurs passifs sphériques positionnés sur des proéminences osseuses et des segments corporels standards, afin de capter les données des membres inférieurs. Les caméras sont connectées à un ordinateur, où les images collectées sont stockées. Les données capturées en imagerie bidimensionnelle sont traitées par le logiciel d'acquisition Qualisys Track Manager 2.6, qui reconnaît le positionnement du marqueur et, sur la base de la combinaison d'images d'au moins deux caméras connectées en série, permet la génération de coordonnées de mouvement tridimensionnelles. Pour cela, les données sont transportées par un logiciel visuel 3D (C-Motion, Rockville, MD, USA), version Basic/RT 3.99.25.8), qui permet la reconstruction et l'analyse tridimensionnelle des segments corporels marqués, enregistrant ainsi le mouvements exécutés pendant la marche.

Pour l'évaluation cinématique, nous avons utilisé des marqueurs de 15 et 19 mm de diamètre positionnés bilatéralement sur les structures suivantes : crête iliaque, grand trochanter, épicondyle médial et latéral du fémur, malléoles médiale et latérale, calcanéum, tête du premier métatarsien et tête du cinquième métatarsien. Ces marqueurs sont dénommés anatomiques, car leur fonction est de délimiter les articulations axiales, permettant de délimiter différents segments.

Les marques qui guident la trajectoire des segments sont classées en tant que suivi et sont disposées par quatre sur la base rectangulaire (cluster). Les marqueurs étaient placés à la base du sacrum, sur le tiers moyen de la cuisse et le tiers moyen de la jambe. Des marqueurs anatomiques ont été fixés avec du ruban adhésif double face et renforcés avec du ruban chirurgical, tandis que des marqueurs de suivi ont été couplés aux segments du corps avec des bandes élastiques et du velcro. Des marqueurs ont été coloriés par le même évaluateur sur tous les volontaires, afin de préserver la fiabilité du marquage.

Pour l'entraînement à la marche, nous avons utilisé un tapis roulant électrique Gait Trainer 2 (Biodex Medical System, NY, USA), avec une zone de marche mesurant 160 x 51 centimètres (cm), et équipé d'une barre pour le soutien des membres supérieurs, surveillance cardiaque par capteurs de bioimpédance situé sur la barre et un système de télémétrie Polar (POLAR, USA). Couplé au tapis roulant est un système de pesée (Biodex Medical System, NY, USA), composé d'un cadre vertical vertical qui porte le poids supporté au moyen d'un harnais. Cependant, les patients n'ont pas utilisé le système de support de poids dans cette étude et le harnais n'a été utilisé que par mesure de sécurité lors des séances d'entraînement.

Les procédures d'étude ont été réalisées sur deux jours, le premier pour l'évaluation et le second pour l'intervention avec réévaluation immédiate. Le premier jour, l'évaluation cognitive de Montréal (MoCA), l'échelle d'évaluation unifiée de la maladie de Parkinson et l'échelle modifiée de Hoehn et Yahr ont été appliquées. Ensuite, le poids et la taille ont été enregistrés. Enfin, une évaluation cinématique de la démarche DT au-dessus du sol a été réalisée. Le deuxième jour, les sujets ont été soumis à un entraînement sur tapis roulant et à une réévaluation cinématique de la démarche DT au-dessus du sol. L'évaluation a eu lieu un jour après la formation.

Au début de l'évaluation cinématique, après le placement du marqueur et l'étalonnage de l'équipement, une collecte statique a été effectuée pour informer le système du positionnement du segment corporel et permettre la construction ultérieure du modèle biomécanique. L'individu est resté en position orthostatique, les bras croisés sur la poitrine, les pieds écartés et pointant vers l'une des caméras. Les sujets ont été filmés pendant 3 secondes dans cette position. Ensuite, les marqueurs anatomiques ont été supprimés afin d'effectuer des captures dynamiques. Seuls les marqueurs de repérage des segments de cuisse et de jambe sont restés en place, ainsi que ceux de la tête du cinquième métatarsien, de la malléole latérale et du calcanéus, qui correspondent au segment du pied.

A chaque capture dynamique, les individus devaient parcourir une distance de 8 mètres, en marchant à vitesse maximale, tout en réalisant une tâche cognitive. Au cours de chaque tour de 8 mètres, une lettre a été tirée au hasard et l'individu a été invité à dire autant de mots que possible en commençant par cette lettre. Lorsque les patients étaient incapables de se souvenir des mots, les sujets devaient également ne pas s'arrêter, mais plutôt continuer à marcher et essayer de se souvenir. Dix collectes dynamiques ont été réalisées.

Le lendemain, le groupe expérimental (n = 11) a suivi un entraînement à la marche sur tapis roulant simultanément à un protocole de tâches cognitives impliquant un certain nombre de fonctions d'attention et exécutives, telles que la fluidité verbale, la mémoire de travail et la planification spatiale. Le protocole a été créé spécifiquement pour cette étude, basé sur des activités cognitives proposées dans des études précédentes. Les séances d'entraînement ont duré 20 minutes. Les trois premières minutes ont permis aux sujets de se familiariser avec le tapis roulant. À partir de la 4e minute, le volontaire a marché pendant 1 minute tout en effectuant des tâches cognitives, et dans la minute suivante, il n'a fait que marcher. Ainsi, les 17 minutes restantes sur le tapis roulant ont alterné entre une minute d'entraînement sur tapis roulant combiné à une tâche cognitive et la minute suivante d'entraînement sur tapis roulant uniquement. Le groupe témoin (n = 11) n'a suivi qu'un entraînement sur tapis roulant. La formation a duré 20 minutes pour les deux groupes. La vitesse de marche sur tapis roulant pour les deux groupes était celle rapportée par le patient comme étant la vitesse la plus rapide possible tout en maintenant un niveau de confort approprié. Les signes vitaux (rythme cardiaque et tension artérielle) ont été surveillés avant, pendant et après la séance.

Immédiatement après l'entraînement sur tapis roulant, la marche au-dessus du sol DT a été réévaluée, à l'aide de dix captures dynamiques, les mêmes procédures utilisées le premier jour.

Le traitement des données cinématiques a été réalisé avec le logiciel Qualisys Track Manager 2.6 (QTM), où les marqueurs ont été nommés et leurs trajectoires définies. Ensuite, les données obtenues dans QTM ont été exportées vers le programme Visual 3D, où une reconstruction tridimensionnelle du modèle biochimique a été effectuée.

L'analyse statistique a été effectuée à l'aide du package statistique pour les sciences sociales (SPSS), version 19.0. Avant l'analyse de chaque groupe, la normalité de la distribution des données a été vérifiée en appliquant des procédures de statistiques descriptives et le test de Kolmogorov-Smirnov (K-S).

Des mesures de tendance centrale et de dispersion ont été utilisées pour illustrer les données cliniques, démographiques et anthropométriques. Pour les données avec une distribution normale, le test t apparié a été utilisé pour comparer les variables spatio-temporelles et angulaires intragroupe, tandis que le test t de Student pour les échantillons indépendants a été appliqué pour comparer les variables intergroupes. Le test de Mann-Whitney a été utilisé pour les données avec une distribution non normale. Un seuil de signification de 5 % a été fixé pour tous ces tests.