Reagerte på rytmisk auditiv stimulering hos individer etter hjerneslag og eldre voksne

Hjerneslag er blant de fremste årsakene til langvarig funksjonshemming over hele verden. Selv om nevromotoriske svekkelser etter slag er heterogene, resulterer de ofte i redusert gangevne og fysisk aktivitet, og en langsom, asymmetrisk og ustabil gang. I den kroniske fasen av hjerneslag fører vedvarende gangvansker til påfølgende nedgang i gangevnen, utløser en syklus med funksjonshemming og dekondisjonering, redusert mobilitet og økt fallrisiko. Utvikling og studie av intervensjoner som kan forbedre gangevnen etter hjerneslag har blitt identifisert som en toppprioritet blant pasienter, klinikere og forskere, med det endelige målet å forbedre uavhengighet og generell livskvalitet, og redusere gangrelatert uførhet.

Hjerneslag er en aldringssykdom, og eldre voksne (OA) har en tendens til å gå saktere og med et mer varierende gangmønster som er energisk mer krevende. I likhet med slagoverlevere, kan den reduserte funksjonen og kvaliteten på gange hos eldre voksne føre til nedsatt gangevne, initiere en syklus med funksjonshemming og dekondisjonering som øker risikoen for skadelige fall. Derfor er det å opprettholde gangfunksjonen avgjørende for å bevare en høy livskvalitet.

Rhythmic Auditory Stimulation (RAS) er en rehabiliteringsintervensjon som har vist lovende for å forbedre gange hos både slagoverlevere og eldre voksne. Å gå med RAS-intervensjon har vist seg å forbedre gangfunksjonen, spesielt når det gjelder ganghastighet. RAS er avhengig av den medfødte menneskelige kapasiteten til å synkronisere bevegelser med en ekstern rytme, for eksempel å gå til et vanlig auditivt slag, en prosess referert til som auditiv-motorisk medreving. Rytmisk medriving kan stabilisere gangmønster og redusere de metabolske kostnadene ved å gå, ettersom kroppen naturlig velger en gangfrekvens som maksimerer stabiliteten og minimerer energiforbruket. Dessuten antas rytmisk medriving å redusere den kognitive etterspørselen ved å gå, slik at individer kan tildele oppmerksomheten sin til sekundære oppgaver som er avgjørende for sikker navigering i samfunnet. Til tross for bevisene som støtter dens effektivitet i å forbedre ganghastigheten og gangfunksjonen, er de biomekaniske endringene som muliggjør disse forbedringene ikke godt forstått.

Videre, mens RAS er en effektiv intervensjon, er det ikke alle som drar like godt nytte av det. Personer med hjerneslag har et bredt spekter av gangmønstre, og graden av gangfunksjon kan påvirke effektiviteten av RAS-intervensjon utover alle aldersrelaterte endringer. I denne studien har etterforskerne som mål å identifisere prediktorer for responsen på RAS-intervensjon. Mer spesifikt søker de å forstå sammenhengen mellom baseline gangegenskaper og effekten som RAS-intervensjon har på gangevnen.

For denne analysen definerer etterforskerne respondere på tre måter: (1) individer som opplever en økning i gangfunksjon, (2) individer som ser en forbedring i gangkvalitet, eller (3) individer som oppnår forbedringer i både gangkvalitet og gange. funksjon mens du går med personlig RAS.

Forskerne antar at individer etter slag med spesielle bevegelsesegenskaper vil vise økte gangavstander og større automatikk (dvs. redusert stegtidsvariabilitet) i RAS-tilstanden sammenlignet med grunnlinjetilstanden. Gitt at RAS fremmer gåautomatikk, forventer forskerne at individer med høyere gåvariabilitet vil ha størst nytte. Videre antar etterforskere at eldre voksne med lignende bevegelsesegenskaper også vil demonstrere økte gangavstander og forbedret automatikk i RAS-tilstanden sammenlignet med baseline-tilstanden; det forventes imidlertid at effektstørrelsen vil være mindre sammenlignet med slagoverlevere.

Etterforskerne antar at individer som opplever umiddelbare forbedringer i gangfunksjon og/eller gangkvalitet mens de går med personlig RAS, er mer sannsynlig å reagere positivt på langsiktig RAS-intervensjon. Virkningsmekanismen som muliggjør denne langsiktige responsen forventes imidlertid å variere basert på underskudd i utgangspunktet. De kortsiktige, umiddelbare responsene på RAS målt i denne studien kan gi innsikt i potensielle langsiktige mekanismer.

Studieprotokoll:

For å vurdere de varierte effektene av RAS-intervensjon, vil hver deltaker gjennomgå en datainnsamlingsøkt som involverer en rekke populasjonsspesifikke kliniske tester for å karakterisere et utvalg av studiedeltakere. Disse testene inkluderer Timed Up and Go (slagspesifikk), Functional Gait Assessment (Stroke-spesifikt), Mini Balance Evaluation System (eldre voksne-spesifikt), Kort fysisk ytelsesbatteri (eldre voksne-spesifikke), Mini-Mental State Examination (spesifikt for eldre voksne). I tillegg vil alle studiedeltakerne gjennomføre 10-meters gangtesten (10MWT) med både komfortabel og rask ganghastighet og 6-minutters gangtesten (6MWT). I tillegg vil 6MWT være fullt instrumentert ved hjelp av bevegelsesfangstkameraer for å spore retroreflekterende markører, trådløse treghetsmåleenheter og kraftplater innebygd i gangveien. Disse systemene vil muliggjøre samtidig innsamling av henholdsvis gang kinematiske, treghets- og kinetiske signaler. Metabolske mål vil også bli registrert under 6MWT ved bruk av indirekte kalorimetri.

Etter grunnlinjen 6MWT vil deltakerne ha på seg en tilpasset, metronombasert RAS-enhet. Denne enheten vil bruke en metronomapplikasjon og beinledende hodetelefoner for å gi auditive signaler skreddersydd for hver deltaker basert på en kort innstillingsprosedyre. Deretter vil 6MWT bli gjentatt med RAS satt til den pasienttilpassede metronomfrekvensen.

Hovedmålet med denne studien er å vurdere innvirkningen av personlig RAS på gangfunksjon (målt som den totale distanse dekket i 6MWT) og gangkvalitet (evaluert ved variasjon i stegtid) innenfor hver befolkningsgruppe (slagoverlevere og eldre voksne). Forskerne vil også analysere RAS-induserte endringer i sekundære gangkvalitetsmålinger, inkludert (1) de metabolske kostnadene ved transport, (2) bakkereaksjonskrefter under gange, (3) leddkinetikk og (4) endringer i rom-temporale gangparametere indusert av varierende avstander. Et sekundært mål er å finne ut om RAS-induserte endringer i gangfunksjon og/eller gangkvalitet er knyttet til spesifikke baseline gange- og gangvansker (dvs. bevegelsesfenotyper) og om disse bevegelsesmønstrene er påvirket av alder.