Effetto di un PBT combinato con FES sull'equilibrio reattivo delle persone affette da ictus

Sfondo. Sebbene le cadute siano multifattoriali, la debolezza muscolare, i deficit dell’andatura e le alterate risposte compensatorie al passo sono fattori chiave che contribuiscono alle cadute nelle persone con ictus. Dal punto di vista del meccanismo di controllo, si ipotizza che le strategie di passo possano essere rappresentate dal modello di attività muscolare innescato tramite risposte del tronco encefalico a ciclo lungo con modulazione corticale. Tuttavia, a causa dei disturbi sensomotori, comunemente osservati nella popolazione colpita da ictus, le componenti delle risposte muscolari (precoci e tardive) sono ritardate e di ampiezza minore, il che influenza le risposte motorie a disturbi inattesi dell'equilibrio. L'allenamento dell'equilibrio basato sulle perturbazioni è una nuova strategia terapeutica che incorpora l'esposizione a ripetuti disturbi della superficie di supporto che simulano perturbazioni ambientali come scivolamenti e inciampi per evocare rapide reazioni reattive dell'equilibrio. Inoltre, è stato descritto che il controllo reattivo dell'equilibrio e l'adattamento sensomotorio dipendono dalla gravità della compromissione motoria. Pertanto, lo sviluppo di interventi terapeutici volti a ridurre i tempi di allenamento e/o facilitare l’inclusione di persone con disturbi sensomotori da moderati a gravi sono cruciali per l’implementazione dei protocolli di allenamento dell’equilibrio reattivo nella pratica clinica.

Nella presente proposta, i ricercatori mirano a indagare se un allenamento per l’equilibrio basato su perturbazioni di 4 settimane può migliorare i parametri cinematici e spaziotemporali del controllo dell’equilibrio reattivo e i parametri dell’andatura cinematica e neuromuscolare, descritti come predittori del rischio di caduta precoce, nelle persone con ictus. Inoltre, i ricercatori mirano a determinare se un intervento orientato alla compromissione mirato a correggere gli schemi dell'andatura durante l'allenamento proposto per perturbare la deambulazione, utilizzando una stimolazione elettrica neuromuscolare mirata (NMES) applicata ai muscoli retto femorale e tibiale anteriore, potrebbe aumentare i potenziali benefici del protocollo di allenamento proposto nella popolazione colpita da ictus.

Metodi. Lo studio utilizza un disegno primario randomizzato e controllato a due bracci per esaminare gli effetti di un allenamento per l'equilibrio basato su perturbazioni di 4 settimane con e senza NMES mirato sul controllo dell'equilibrio reattivo e sui predittori del rischio di caduta precoce dell'andatura nella popolazione colpita da ictus. Quaranta partecipanti verranno assegnati in modo casuale (1:1) al gruppo NMES (n=20) o No-NMES (N=20). Ai partecipanti verrà chiesto di camminare su una piattaforma mobile controllata da computer di sei metri per due ad una velocità da loro scelta. Perturbazioni simili a scivolamenti saranno indotte dal software del dispositivo che sposta la piattaforma di 12 pollici in avanti a 0,46 m/s con un'accelerazione di 9,4 m/s2. Per ogni sessione di formazione, ai partecipanti verrà chiesto di camminare sulla piattaforma mobile controllata dal computer per sei blocchi di dieci prove di cammino, tra le quali ci saranno quattro prove di perturbazione per blocco. In totale, tutti i partecipanti sperimenteranno 24 prove di perturbazione per sessione di formazione. Ai partecipanti verrà chiesto di venire al Laboratorio due volte a settimana, quindi ciascun partecipante completerà 8 sessioni di allenamento sull'equilibrio basate sulle perturbazioni.

Le seguenti misure di esito saranno valutate nella presente proposta di ricerca: esiti di perturbazione (caduta o recupero), stabilità del centro di massa (CoM) e supporto dell'arto della gamba scivolante (paretica). Tutte queste misure di risultati saranno valutate dopo una perturbazione dell'equilibrio indotta dall'esterno prima e dopo l'allenamento dell'equilibrio basato sulle perturbazioni di 4 settimane. D'altra parte, la transizione passo-passo e i pattern neuromuscolari alterati, entrambi descritti come predittori del rischio di caduta precoce e valutati rispettivamente tramite piattaforma di forza ed elettromiografia (EMG), saranno valutati durante un test di camminata su tapis roulant di 5 minuti presso un laboratorio autoselezionato. velocità prima e dopo l'allenamento.

Risultato atteso. I ricercatori si aspettano che una volta terminato il protocollo di allenamento proposto, i partecipanti mostreranno meno cadute in laboratorio e valori di stabilità del CoM e di supporto degli arti più elevati dopo aver sperimentato un disturbo dell'andatura "simile a uno scivolamento" rispetto a una valutazione di base. Allo stesso modo, i partecipanti mostreranno valori migliorati nella transizione passo-passo (transizione in modalità attiva) e meno deviazioni dai valori normali dei modelli EMG degli arti inferiori, rispetto a una valutazione di base. Per quanto riguarda il secondo obiettivo, i ricercatori si aspettano che una volta terminato il protocollo di allenamento proposto, il gruppo di persone con ictus che eseguiranno l'allenamento sull'equilibrio basato sulle perturbazioni con lo schema dell'andatura corretto (gruppo NMES) mostrerà meno cadute di laboratorio e un CoM più elevato. valori di stabilità e supporto degli arti dopo aver sperimentato un disturbo dell'andatura "simile a uno scivolamento" e valori migliorati nella transizione passo-passo (transizione in modalità attiva) con meno deviazioni dai modelli EMG degli arti inferiori dei partecipanti sani, durante una valutazione strumentata dell'andatura, rispetto al gruppo No NMES.

I ricercatori ritengono che la descrizione dei cambiamenti sui parametri cinematici, spaziotemporali e neuromuscolari dopo un protocollo di allenamento per l'equilibrio reattivo potrebbe contribuire a una migliore comprensione dei meccanismi alla base delle strategie compensatorie volte a riacquistare il controllo posturale nelle persone con ictus. Inoltre, i ricercatori ritengono che i risultati di questo progetto potrebbero essere utili nello sviluppo di nuove ed efficaci strategie terapeutiche per ridurre le cadute nella popolazione colpita da ictus e potrebbero contribuire a facilitare la traduzione dell’allenamento dell’equilibrio basato sulle perturbazioni nella pratica clinica.