Affaticabilità nel camminare e attività cerebrale nelle persone con sclerosi multipla

Metodologia Strategia di reclutamento. I partecipanti saranno reclutati dai centri fiamminghi di riabilitazione per la SM Melsbroek (NMSC) e Overpelt (Noorderhart RMSC), nonché dal centro di ricerca REVAL di UHasselt. Volantini informativi saranno distribuiti nei centri e tramite informazioni pubblicate sul sito web e sui social media di REVAL e della Società fiamminga per la SM. Cercheremo soggetti corrispondenti per età e sesso per i controlli sani, considerando un intervallo di 5 anni per soggetto.

Dopo aver dato il consenso informato, i dati demografici di età e sesso, nonché informazioni relative alla SM come EDSS, tipo di SM e anni trascorsi dalla diagnosi, verranno raccolti e forniti dai centri o tramite auto-segnalazione. I partecipanti verranno istruiti a mantenere la loro normale routine ed evitare attività fisica estranea almeno 24 ore prima della sessione di raccolta dati.

Schema dell'esperimento. Lo studio propone due domande di ricerca e sarà svolto in tre giorni. Il primo giorno prevede la valutazione/screening clinico dei partecipanti (comune per la Parte A e B). La Parte A è uno studio osservazionale (2° giorno) e la Parte B è uno studio osservazionale e di fattibilità (3° giorno).

Valutazione/screening clinico I partecipanti verranno contattati per verificare il loro interesse e l'idoneità (criteri di inclusione ed esclusione) a partecipare allo studio. In caso di inclusione nello studio, ai partecipanti verranno inviati diversi questionari da compilare: Falls Efficacy Scale International (FES-I) per la paura di cadere, Multiple Sclerosis Walking Scales (MSWS-12) e 10 domande che comprendono elementi dell'andatura per la capacità percepita di camminare [11], Pittsburgh Fatigability Scale (PFS) per l'affaticamento percepito, Modified Fatigue Impact Scale (MFIS) per l'affaticamento percepito, Brief Pain Inventory (BPI, forma breve) per la valutazione del dolore percepito, Multiple Sclerosis Spasticity Scale 88 (MSWS-88, sezioni 5 e 6) per verificare l'impatto della spasticità sulla capacità di deambulazione e movimento e Brief Self-Control Scale (BSCS) per la valutazione dell'autocontrollo. Specificamente per la SM, verrà richiesto il Patients Disease Determined Steps (PDDS) per conoscere il livello di disabilità autopercepito. Ai partecipanti verrà inoltre chiesto e orientato a misurare la circonferenza della testa per la misurazione della spettroscopia funzionale nel vicino infrarosso (fNIRS). Nel caso in cui il paziente venga contattato nei centri SM (MS Rehabilitation Center- Pelt e National MS Center Melsbroek), il terapista fornirà i questionari, misurerà le dimensioni della testa dei partecipanti e otterrà il livello di disabilità (misurato dalla disabilità estesa scala di stato – EDSS). Verranno annotati il ​​colore della pelle, il tipo e il colore dei capelli per facilitare l'analisi fNIRS.

Parte A - Valutazione Lo studio comprende 70 pwMS e 30 controlli sani. Lo studio consiste in un'unica visita (durata 1 ora e 30 minuti, compresa la preparazione dell'attrezzatura e periodi di riposo). Ai partecipanti verrà chiesto di indossare pantaloncini o pantaloni leggings per un migliore fissaggio dei sensori. Verranno chieste e misurate caratteristiche antropometriche quali età, peso, altezza e sesso. Inoltre, per la pwMS, verranno registrati anche il tempo trascorso dalla diagnosi, il fenotipo della SM e i farmaci che potrebbero influenzare l’affaticamento o le prestazioni motorie. Il test delle modalità delle cifre dei simboli (SDMT) valuterà la velocità di elaborazione cognitiva. Successivamente, verrà utilizzata la scala Ashworth modificata (MAS) per verificare la spasticità muscolare dei flessori/estensori del ginocchio e dei flessori/estensori della caviglia. L'indice di motricità verrà eseguito per la misurazione della forza muscolare, seguito dall'esecuzione del test del cammino di 25 piedi cronometrato (T25FWT). Per la misurazione dell'attività corticale della corteccia prefrontale, dell'area motoria supplementare, della corteccia premotoria e della corteccia motoria primaria, un fNIRS sarà posizionato nella testa dei partecipanti. I sensori indossabili saranno posizionati in una posizione del corpo predefinita per misurare le caratteristiche dell'andatura. Sia le caratteristiche dell'andatura che l'attivazione del cervello corticale saranno misurate contemporaneamente durante una breve camminata (10 prove di 15 secondi con periodi di riposo di 25-30 secondi in piedi fermi tra le prove, in un disegno a blocchi) prima e dopo e durante una camminata prolungata (camminata di 6 minuti protocolli di prova (6MWT)). Prima dell'inizio del 6MWT, ai partecipanti verranno poste due domande: "Rallenti quando cammini per un po'?" e "Senti un peggioramento della tua scorrevolezza quando cammini per un po'?" dove dovranno valutare tra 1 ("per niente") e 5 ("estremamente"). Verrà richiesto un questionario sui cambiamenti percepiti della qualità dell'andatura, confrontando la fine con l'inizio del 6MWT attraverso la percezione del cambiamento della qualità dell'andatura (PGQC).

Parte B - Valutazione Lo studio comprende 30 pwMS e 30 controlli sani. I partecipanti che hanno partecipato alla Parte A saranno invitati a partecipare alla Parte B. Ai partecipanti verrà chiesto di indossare pantaloncini o pantaloni con gambali per un migliore fissaggio dei sensori e degli indicatori riflettenti. Anche questo studio consiste in un'unica visita di 1 ora e 30 minuti (preparazione e valutazione incluse). I sensori indossabili saranno posizionati nei partecipanti seguendo la stessa configurazione della parte A. I marcatori riflettenti saranno posizionati nei punti di riferimento del corpo. Ai partecipanti verrà chiesto di camminare su un tapis roulant immersivo in due condizioni di velocità fissa (rispetto all'80% e al 50% del T25FW), mentre telecamere a infrarossi registreranno la posizione dei marker riflettenti. Ai partecipanti verrà inoltre chiesto informazioni sulle precedenti esperienze di camminata su un tapis roulant.

PARTE A. VALUTAZIONE. Specifiche delle misure di risultato Test del tocco del piede. I partecipanti dovranno eseguire un foot tap test il più velocemente e con maggiore ampiezza possibile per 6 volte: i) 2 volte 10 secondi per ciascun piede, con periodo di riposo di 1 minuto tra le prove e ii) una volta, ciascun piede, per 1 minuto. I due tempi da 10 secondi per ciascun piede verranno ripetuti dopo il breve test di cammino dopo il 6MWT. Le unità di misurazione inerziali saranno posizionate sulla parte superiore dei piedi per la misurazione della frequenza e dell'ampiezza del movimento in concomitanza con la registrazione della misurazione dell'attività cerebrale corticale. Verrà eseguito un periodo di base di 15 secondi, prima di ciascuna prova, per l'attività cerebrale corticale.

Prova di camminata breve. Ai partecipanti verrà chiesto di camminare alla loro velocità massima (5 volte) e confortevole (5 volte) in blocchi di 15 secondi, con periodi di riposo che vanno da 25 a 30 secondi prima e dopo il 6MWT. L'ordine delle prime quattro prove sarà coerente tra i partecipanti (iniziando con 2 camminate veloci seguite da 2 camminate comode). Il resto degli studi sarà randomizzato. I diversi periodi di riposo sono stati scelti per evitare che i partecipanti anticipassero l'inizio della prova, minimizzando gli effetti dell'anticipazione sull'attivazione del cervello corticale. Durante i periodi di riposo, ai partecipanti verrà chiesto di eseguire un semplice compito cognitivo di conto alla rovescia a partire da 50 per evitare di vagare con la mente. Il software Psychophy verrà utilizzato per disegnare la procedura sperimentale e sincronizzare i sensori indossabili e le apparecchiature fNIRS. Ai partecipanti verranno fornite istruzioni audio standardizzate su cosa dovranno fare e il conto alla rovescia per l'inizio dell'attività.

Test di capacità di deambulazione e di affaticabilità. I partecipanti eseguiranno il 6MWT. Durante il 6MWT, ai partecipanti verrà chiesto di camminare in sicurezza il più velocemente possibile per coprire una distanza individuale massima per 6 minuti su una passerella di 25 metri con svolte ad entrambe le estremità. Non verrà fornito alcun incoraggiamento verbale ai partecipanti e ogni minuto trascorso nel test verrà informato dal personale di ricerca. Ai pazienti sarà consentito utilizzare un dispositivo di assistenza se necessario e non sarà consentito alcun riposo durante il 6MWT.

Misurazione dell'andatura:

I partecipanti saranno dotati di 10 sensori indossabili (OPAL V.2, APDM, USA, https://www.apdm.com/wearable-sensors/) per misurare le caratteristiche dell'andatura in diversi domini dell'andatura. Due sensori saranno fissati ai piedi, due su ciascuna tibia, due su ciascuna coscia, due su ciascun polso, uno sulla zona lombare (L4) e uno sullo sterno.

Misurazione dell'attività cerebrale corticale:

La misurazione dell'attività cerebrale corticale seguirà le linee guida per valutare l'andatura e la postura utilizzando la fNIRS. I partecipanti indosseranno un berretto fNIRS portatile con uno zaino contenente il dispositivo fNIRS sul retro. La dimensione del berretto cambierà in base alla dimensione della testa di ciascun partecipante. Il sistema fNIRS è composto da 16 sensori e 16 rilevatori e sarà posizionato nella calotta per misurare le seguenti regioni di interesse: corteccia prefrontale (area Broadman 9, 10 e 46), area motoria supplementare (area Broadman 6), area premotoria corteccia (area Broadman 6) e corteccia motoria primaria (area Broadman 4). Queste aree corrispondono alle aree coinvolte nel controllo umano del cervello per camminare.

PARTE B. VALUTAZIONE. Specifiche delle misure dei risultati Test di camminata di 6 minuti (6MWT) a velocità fissa. I partecipanti eseguiranno il 6MWT su un tapis roulant a due nastri, con due piattaforme di forza integrate, nel laboratorio interattivo Gait Real-Time (GRAIL), in due condizioni di velocità fisse: i) 80% della velocità di camminata ottenuta nel T25FW e ii) 50% della velocità di camminata ottenuta nel T25FW. L'ordine delle condizioni del tapis roulant a velocità fissa sarà randomizzato e controbilanciato tra i gruppi. Ai partecipanti verranno concessi quaranta minuti tra le condizioni di velocità fissa. Il GRAIL (Motekforce Link, Amsterdam, Paesi Bassi) valuterà i cambiamenti nelle caratteristiche dell'andatura rispetto al 6MWT a velocità fissa. Questo sistema consente la registrazione in tempo reale dei movimenti del corpo in una registrazione ad alta risoluzione mediante un sistema di motion capture 3D (10 telecamere Vicon Motion System® con frequenza di raccolta dati impostata a 100 Hz). Ventidue marcatori riflettenti passivi (modello HBM della parte inferiore del corpo) saranno posizionati sui punti di riferimento ossei dei partecipanti.