Effets de l'entraînement d'équilibre EMG-Biofeedback sur le réflexe de Hoffman

Les blessures causées par les chutes constituent un problème mondial majeur et les blessures les plus graves comprennent les fractures de la hanche et les traumatismes cérébraux qui contribuent à 46 % des décès parmi la population âgée. Une analyse approfondie des facteurs de risque de chute a révélé que les troubles de l’équilibre et la démarche anormale sont les principaux contributeurs (Chen et al., 2021). Il n’est pas surprenant que le contrôle neuronal de la posture soit altéré en fonction de l’âge. Les chutes chez les personnes âgées sont devenues un problème croissant et entraînent une augmentation du nombre de problèmes de santé, de mortalité et d'utilisation des services de santé. Environ 40 % des personnes âgées de plus de 65 ans, même si elles sont en bonne santé, subissent au moins une chute par an (Bakker et al., 2024). L’équilibre est la capacité clé nécessaire pour éviter les chutes, car le maintien de l’équilibre droit est nécessaire pour accomplir les activités quotidiennes individuelles. Des évaluations quantitatives sont nécessaires lors de l’évaluation de l’équilibre postural des participants. La plate-forme de force est un équipement qui constitue une méthode fiable d’évaluation de l’équilibre, largement utilisée en laboratoire et en clinique (Chen et al., 2021). Malgré les nombreuses études réalisées au cours des trois dernières décennies analysant les effets de l’âge et du contrôle postural, le nombre de décès causés par les chutes et les blessures liées aux chutes a continué d’augmenter. D'autres études sont nécessaires pour mettre en évidence la manière dont la vieillesse affecte les mécanismes neuronaux du contrôle postural. Plus précisément, nous devons comprendre les mécanismes par lesquels l'entraînement à l'équilibre peut conduire à un meilleur contrôle postural afin de diminuer les chutes chez les personnes âgées (Bakker et al., 2024a).

Une mesure neurophysiologique précieuse connue sous le nom de réflexe de Hoffman (H) présente une grande sensibilité à la posture. La mesure de l'amplitude du réflexe H peut être utilisée pour détecter si des changements dans l'excitabilité de la colonne vertébrale accompagnent l'entraînement à l'équilibre. Il s’agit d’une technique relativement simple qui en fait un outil de recherche intrigant (Theodosiadou et al., 2023). Le réflexe H est utilisé depuis des décennies dans les études sur le contrôle moteur qui mettent l'accent sur les mécanismes de la colonne vertébrale. Il est couramment utilisé comme outil pour analyser l’excitabilité de la colonne vertébrale ou l’efficacité de la transmission synaptique entre les motoneurones et les afférences 1a.

Pour l’entraînement à l’équilibre, le biofeedback électromyographique (EMG) peut être mis en œuvre, ce qui impliquerait que les participants contrôlent des objets sur un écran grâce aux signaux électriques de leurs muscles en position debout. Les capteurs utilisés pour l'EMG ne sont ni douloureux ni invasifs et peuvent être appliqués pour cibler la déficience de muscles ou de groupes musculaires spécifiques. Le système EMG-Biofeedback crée un classificateur qui prédit les entrées de contrôle de jeu prévues par l'utilisateur via des signaux EMG en temps réel. Cette innovation serait réalisée en plaçant les capteurs sur le haut de la jambe et les bras pour collecter des données sur les signaux des membres inférieurs et supérieurs, de sorte que les performances motrices et l'exécution réussie du jeu puissent être concentrées sur l'équilibre des participants (Park et al., 2022). Il a été démontré que dix-huit séances (de 40 minutes chacune) d'entraînement par biofeedback EMG du bas du corps (muscle tibial antérieur) sur trois semaines chez des participants souffrant d'un AVC chronique amélioraient les résultats du contrôle moteur, notamment l'équilibre et la force (Tsaih et al., 2018).

Pour mieux comprendre les effets neurophysiologiques du biofeedback EMG, nous analyserons les changements dans l'excitabilité du réflexe spinal en mesurant les amplitudes du réflexe H et les résultats des tests de planche d'équilibre avant et après 4 semaines d'entraînement à l'équilibre dans la population vieillissante. Bien que des études aient été publiées concernant cette intervention améliorant l'équilibre, aucune étude n'a été menée pour déterminer si l'entraînement par biofeedback EMG modifie également l'excitabilité du réflexe spinal. Cette intervention a le potentiel d’améliorer les réflexes rachidiens et l’équilibre des personnes âgées et de prévenir de futures chutes. Cette intervention peut éventuellement réduire les blessures graves au sein de la population âgée en bonne santé, et les modifications des amplitudes du réflexe H peuvent être associées à des changements d'équilibre. Les études qui ont exploré les changements dans l'amplitude du réflexe H après un entraînement d'équilibre d'un mois n'ont pas effectué d'évaluation de suivi pour confirmer la longévité des améliorations de l'équilibre et de la diminution des amplitudes du réflexe H.

Méthodes :

Lors de la première visite des participants au laboratoire, ils réaliseront 3 évaluations fonctionnelles et une évaluation neurophysiologique. Les évaluations fonctionnelles mesureront l'équilibre en position debout. Ces évaluations d'équilibre prendront environ 10 minutes. compléter. La mesure de l'activité musculaire impliquera une stimulation non invasive derrière le genou qui évoquera une contraction musculaire dans le muscle du mollet (soléaire). Cette évaluation du réflexe de Hoffman sera effectuée pour chaque jambe et reflète l'activité des circuits de la moelle épinière censés contribuer à l'équilibre. Cette procédure nécessite environ 20 minutes pour chaque jambe.

Les participants seront assignés au hasard au groupe d'entraînement à l'équilibre ou d'entraînement à l'équilibre par biofeedback par le chercheur principal de cette étude, et le participant ne sera pas informé du groupe auquel il a été affecté. Quel que soit le groupe auquel le participant a été affecté, des électrodes seront placées sur les muscles du haut et du bas du corps qui seront attachées au système EMG à l'aide de fils et vous terminerez un jeu informatique qui nécessite votre équilibre pendant 30 min. chacune de vos séances d'entraînement. Les appareils fonctionnels tels que les cannes, les déambulateurs, etc. ne seront pas utilisés pendant l’entraînement à l’équilibre. Les participants peuvent faire des pauses et s'asseoir de temps en temps pendant l'entraînement à l'équilibre. Cette formation aura lieu 4 fois par semaine pour un total de 16 fois. Les deux groupes expérimenteront le jeu informatique lors d'un entraînement à l'équilibre debout.

Le lendemain de leur dernière séance, ils effectueront une séance d'évaluation de suivi qui comprendra également la réalisation des 3 tests d'équilibre fonctionnel et la mesure de l'activité musculaire de chaque jambe, qui suivra la même procédure que la première séance d'évaluation.

La deuxième évaluation de suivi aura lieu 2 semaines après la dernière séance de formation. Toutes les évaluations du premier suivi seront répétées.