A mozgástervezés neurofiziológiai összefüggései összetett ugrásos leszállási feladatok során és a kognitív funkció szerepe

Különösen a labdasport során az elülső keresztszalag (ACL) szakadása a leggyakoribb sérülések közé tartozik. Az ACL-szakadás azonban nemcsak a térdízület mechanikai stabilitásának elvesztését eredményezi: a szalagszakadás és az azt követő rekonstrukciós műtét az úgynevezett mechanoreceptorok (proprioceptorok) súlyos károsodásához vezet. Ezek a kis szenzorok pontos információkat szolgáltatnak az agy számára a keresztszalag feszültségéről és a térdízület helyzetéről. Ennek a visszacsatolásnak köszönhetően az ember képes a stabilizáló izmok aktivitását a sport és a mindennapi élet különböző helyzeteihez igazítani, és megvédeni a térdét a sérülésektől. Így a koordinációs zavarok gyakori következmények az ACL-szakadás és a rekonstrukció után a gyengébb szenzoros visszacsatolás miatt.

Az új eredmények bizonyítékot szolgáltatnak arra, hogy a mechanoreceptorok sérülés által kiváltott károsodása az agyban tartós, neuronális átrendeződéseket is okoz (sérülés okozta neuroplaszticitás). Ezek különösen a motoros kéregre vonatkoznak, amely az akaratlagos mozgásokat szabályozza. A képalkotó vizsgálatok eredményei szerint (pl. funkcionális mágneses rezonancia tomográfia; MRI) és elektrofiziológiai vizsgálatok (pl. elektroencephalográfia; EEG), ezek a neurológiai adaptáció a jelek szerint a napi, sport- vagy versenytevékenységek újrakezdésén túl is fennmarad. A kutatók azt sugallják, hogy a központi idegrendszernek ezek az adaptációi lehetnek a gyakran megfigyelt, tartós mozgásszabályozási és funkcionális hiányosságok (pl. izomerő és izomaktivációs hiány), a viszonylag magas újrasérülések, alacsony visszatérési arány a sportoláshoz és kis arányban a kezdeti teljesítményszintre való visszatérés az ACL szakadások és rekonstrukció után. A neuromuszkuláris funkció tiszta helyreállítása az agy neuroplasztikus elváltozásainak megszüntetése nélkül ezért nem tűnik elegendőnek.

A legújabb vizsgálatokban az ACL-sérülés agyi aktivitásra gyakorolt ​​hatását kizárólag nem specifikus, sporttal és sérülésekkel nem összefüggő tesztek során vizsgálták (pl. egyszerű hajlító és nyújtó mozgások és a térd szögreprodukciós feladatai). Az ACL sérülései gyakran előre nem látható körülmények között fordulnak elő, különösen összetett, dinamikus mozgások, például irányváltások, ugrások és leszállások során. Itt az agynak a lehető leggyorsabban fel kell dolgoznia az ACL receptoraiból származó információkat, hogy megfelelő motoros választ indítson a térd védelmére.

A fent leírt megállapítások hátterében ez a keresztmetszeti eset-kontroll vizsgálat először a teljesen gyógyult ACL-szakadások és a rekonstrukció (a neuromuszkuláris teljesítménymérések oldalszimmetriája 85% feletti) hatását vizsgálja a mozgástervezéssel kapcsolatos kérgi aktivitásra (elektroencephalográfián keresztül). összetett ugrás-leszállási feladatok során végzett mérések: A vizsgálatban résztvevők ellenmozgásos ugrásokat hajtanak végre (n=80; CMJ, repülési idő kb. 500 ms), amit egylábú leszállás követ. Míg egy előre látható állapotban (n=40) az egyének megkapják a vizuális információt (képernyőn megjelenítve), hogy melyik lábra/lábra (balra, jobbra) kell leszállniuk az önindító CMJ-k előtt, addig az egyének megkapják ezt az információt. előre nem látható körülmények között (n=40) csak felszállás után (kb. 400 ms-mal a talajérintkezés előtt). A leszállási stabilitás mérését a kiválasztott biomechanikai paraméterek (kapacitív erőplatform) szabványosítják. A sérülés szempontjából releváns kognitív jellemzőket (pl. reakció, információfeldolgozási sebesség és munkamemória) számítógépes és papíralapú klinikai kognitív tesztek mutatják ki.

A kutatók azt feltételezik, hogy a motoros kéreg sérüléssel összefüggő neurológiai kiigazításai intenzívebb motoros akciótervezést eredményeznek a mozgás megkezdése előtt (a szenzoros hiányok kompenzálása). A neuronális kapacitások fokozott igénybevétele a mozgástervezésben ezt követően lassabb vagy pontatlan motoros reakciókat eredményezhet előre nem várt eseményekre, és ezt követően nagyobb leszállási instabilitást, illetve a térdsérülések kockázatát okozhatja. Azt is feltételezik, hogy az alacsonyabb kognitív információfeldolgozás instabilabb leszálláshoz, vagy nagyobb sérülési kockázathoz vagy nagyobb sérülési gyakorisághoz kapcsolódik.