Gangtilpasning og biofeedback for cerebral parese

Tidligere forskning har vist at barn med cerebral parese (CP) bruker forenklede motoriske kontrollstrategier sammenlignet med ikke-funksjonshemmede (ND) jevnaldrende, og at disse forskjellene i motorisk kontroll er assosiert med gangfunksjon. Selv om vi kan kvantifisere motorisk kontroll under aktiviteter som å gå, er prosessene som et barn med CP tilpasser seg og lærer nye bevegelsesmønstre med dårlig forstått.

Denne forskningen vil bruke to paradigmer for å evaluere tilpasning og motorisk læring hos barn med CP: å gå på en tredemølle med delt belte og svare på multimodal biofeedback. Å gå på en tredemølle med delt belte, som har to belter satt i forskjellige hastigheter for å indusere asymmetri under gange, har blitt ofte brukt for å evaluere tilpasning i andre kliniske populasjoner. Å svare på multimodal tilbakemelding kan også brukes til å evaluere et individs kapasitet til å tilpasse gangmønsteret sitt. Denne forskningen vil bruke et sanntids multimodalt tilbakemeldingssystem som retter seg mot plantarfleksoraktivitet, en nøkkelmuskelgruppe som ofte er svekket i CP. Sensorimotorisk tilbakemelding vil bli gitt ved hjelp av en lett, kroppsbåret robotenhet som gir adaptiv ankelmotstand, og trinn-for-trinn audiovisuell tilbakemelding vil bli gitt basert på muskelaktivitet fra plantarflexorene ved hjelp av et visuelt display og hørbar tone. Denne forskningen vil kvantifisere tilpasningshastigheten (f.eks. endring i soleusaktivitet eller trinnlengdesymmetri) som svar på disse forstyrrelsene, og observere virkningen av gjentatt praksis på gangfunksjonen (f.eks. endring i ganghastighet). De spesifikke målene er å:

Mål-1: Kvantifisere tilpasningsrater hos barn med CP. Vi vil kvantifisere tilpasningshastigheten som svar på tre forstyrrelseseksperimenter: gåing på tredemølle med delt belte, sensorimotorisk tilbakemelding og audiovisuell tilbakemelding. De primære hypotesene er at barn med CP vil vise reduserte tilpasningsrater sammenlignet med ND jevnaldrende, og at tilpasningsrater vil være assosiert med funksjon (Gross Motor Function Measure, GMFM-66).

Mål-2: Bestem om tilpasningshastigheter endres som respons på gjentatt tilbakemeldingstrening. Barn med CP vil bli randomisert i tre grupper: sensorimotorisk tilbakemelding, audiovisuell tilbakemelding og sensorimotorisk og audiovisuell tilbakemelding. Hver gruppe vil gjennomgå seks ukers trening (20-min, 2x/uke). Den primære hypotesen er at tilpasningsrater vil øke ved gjentatt eksponering for tilbakemeldingstrening.

Mål-3: Finn ut om gangfunksjonen blir bedre etter gjentatt trening. Ganganalyse vil bli utført ved oppfølging for å evaluere om tilbakemeldingstrening induserte motorisk læring og forbedret gangfunksjon. De primære hypotesene er at trening vil forbedre muskel-, ledd- og hele kroppens ytelse, med de største forbedringene fra kombinert sensorimotorisk og audiovisuell tilbakemelding.