Studio dell'attivazione cerebrale mediante fNIRS durante l'andatura con diverse stimolazioni uditive ritmiche in soggetti sani (MoveNIRS)

I disturbi dell'andatura e dell'equilibrio causati da disturbi neurologici colpiscono molte persone in tutto il mondo e hanno un impatto sulla vita indipendente e sulla qualità della vita. La riabilitazione dell'andatura è quindi molto importante per le persone con malattie neurologiche. Negli ultimi anni sono state attuate strategie riabilitative considerando nuovi dispositivi tecnologici e sono stati sviluppati paradigmi per aumentare l'efficacia della riabilitazione. Il cervello e la ricerca clinica hanno fornito una nuova comprensione delle capacità della musica di coinvolgere e modellare le funzioni motorie per supportare i processi di recupero del cervello. Gli esseri umani possiedono la capacità di percepire e sincronizzare i movimenti con la musica beatin. Nell'ambito della riabilitazione motoria, il ritmo musicale trascina il movimento nei pazienti con compromissione neurologica, aprendo nuove frontiere nell'uso del ritmo e della musica per innescare il sistema motorio e favorire il miglioramento delle conseguenze della carenza. La stimolazione uditiva ritmica (RAS) è un metodo di riabilitazione dell'andatura in cui i pazienti sincronizzano i passi del piede con un metronomo o battiti musicali. Tipicamente, i segnali ritmici sono abbinati alla cadenza preferita dell'individuo e, una volta che il movimento è vincolato ai segnali esterni, il ritmo viene gradualmente aumentato del 5-10% rispetto alla linea di base. Tuttavia, si sa poco sui correlati neurali dell'andatura durante la RAS.

fNIRS (funzionale Near Infra Red Spectroscopy) è un metodo funzionale che permette di studiare i cambiamenti della corteccia cerebrale durante diversi compiti (come fMRI). Questa tecnica consente quindi di studiare l'attivazione cerebrale in condizioni più ecologiche rispetto alla fMRI e sono quindi particolarmente adatte per esplorare tecniche di riabilitazione.

Questa ricerca si propone di studiare e confrontare in soggetti sani, utilizzando, le regioni cerebrali coinvolte in 4 condizioni di deambulazione senza e con stimolazioni uditive ritmiche.

Il protocollo prevede 4 condizioni:

• Andatura alla cadenza preferita senza stimolazione uditiva (Andatura1)
• Andatura con stimolazione uditiva ritmica a basso tempo tramite musica (RAS-Slow). Il ritmo della musica era di 68,5 al minuto per tutti i partecipanti.
• Andatura con stimolazione uditiva ritmica sincrona a tempo veloce tramite musica (RAS-Fast). La frequenza del battito della musica è stata impostata al 10% al di sopra della cadenza dell'andatura preferita di ciascun paziente. La cadenza preferita è stata considerata come media delle 6 prove durante il Gait 1.
• Andatura senza stimolazione uditiva (Gait2) I ricercatori hanno scelto un ordine fisso piuttosto che randomizzato, perché l'uso della stimolazione uditiva può interferire con i compiti successivi. L'andatura comoda è stata proposta come prima e ultima condizione per arginare questo postume.

Il fNIRS utilizzerà l'apparato Brite MKII. I parametri di andatura sono stati registrati da FeetMe(R) Monitor (versione soletta FTM-DK, firmware Atmel versione 2.3.10, Firmware nordico versione 6.3.15).

Sono stati analizzati quattro parametri dell'andatura, tra cui velocità, cadenza, lunghezza del passo e tempo di doppio supporto. La velocità dell'andatura è definita come la distanza percorsa in un secondo (in cm/s), la cadenza come il numero di passi in un minuto di cammino (in passi/min). La lunghezza del passo indica la distanza (in cm) dal contatto iniziale di un piede al successivo contatto dello stesso piede. Il tempo di doppio appoggio si verifica quando entrambi i piedi sono in contatto con il suolo contemporaneamente, è normalizzato al tempo di falcata ed espresso in % ciclo di andatura (%). Questi 4 parametri sono i più comunemente usati quando si studia l'effetto del SAR sull'andatura.