Adaptacja chodu i biofeedback w porażeniu mózgowym

Wcześniejsze badania wykazały, że dzieci z mózgowym porażeniem dziecięcym (CP) stosują uproszczone strategie kontroli motorycznej w porównaniu z pełnosprawnymi rówieśnikami (ND) i że te różnice w kontroli motorycznej są związane z funkcją chodzenia. Chociaż możemy określić ilościowo kontrolę motoryczną podczas czynności takich jak chodzenie, procesy, dzięki którym dziecko z MPD przystosowuje się i uczy nowych wzorców ruchowych, są słabo poznane.

Badania te wykorzystają dwa paradygmaty do oceny adaptacji i uczenia się motorycznego u dzieci z MPD: chodzenie na bieżni z dzielonym pasem i reagowanie na multimodalne biofeedback. Chodzenie na bieżni z dzielonym pasem, która ma dwa pasy ustawione z różnymi prędkościami w celu wywołania asymetrii podczas chodzenia, było powszechnie stosowane do oceny adaptacji w innych populacjach klinicznych. Odpowiadanie na multimodalne informacje zwrotne można również wykorzystać do oceny zdolności danej osoby do dostosowania swojego wzorca chodzenia. W badaniach wykorzystany zostanie multimodalny system sprzężenia zwrotnego działający w czasie rzeczywistym, którego celem jest aktywność zginaczy podeszwowych, kluczowej grupy mięśniowej, która często jest upośledzona w CP. Informacje zwrotne sensomotoryczne będą dostarczane za pomocą lekkiego, noszonego na ciele urządzenia robota, które zapewnia adaptacyjny opór kostki, a informacje zwrotne audiowizualne krok po kroku będą dostarczane w oparciu o aktywność mięśni zginaczy podeszwowych za pomocą wyświetlacza wizualnego i sygnału dźwiękowego. Badania te pozwolą określić ilościowo stopień adaptacji (np. zmianę aktywności płaszczkowatej lub symetrii długości kroku) w odpowiedzi na te zaburzenia i zaobserwować wpływ powtarzanej praktyki na funkcję chodu (np. zmianę prędkości chodu). Cele szczegółowe to:

Cel-1: Kwantyfikować współczynniki adaptacji u dzieci z MPD. Określimy ilościowo tempo adaptacji w odpowiedzi na trzy eksperymenty perturbacyjne: chodzenie na bieżni z dzielonym pasem, sprzężenie zwrotne sensomotoryczne i sprzężenie audiowizualne. Główne hipotezy są takie, że dzieci z MPD będą wykazywać zmniejszone wskaźniki adaptacji w porównaniu z rówieśnikami z ND oraz że wskaźniki adaptacji będą związane z funkcją (miara funkcji motoryki dużej, GMFM-66).

Cel 2: Określenie, czy tempo adaptacji zmienia się w odpowiedzi na powtarzające się szkolenie z informacją zwrotną. Dzieci z MPD zostaną losowo przydzielone do trzech grup: sprzężenie zwrotne sensomotoryczne, sprzężenie audiowizualne oraz sprzężenie zwrotne sensomotoryczne i audiowizualne. Każda grupa przejdzie sześciotygodniowe szkolenie (20 min, 2x/tydz.). Podstawowa hipoteza głosi, że współczynniki adaptacji wzrosną wraz z wielokrotnym narażeniem na trening informacji zwrotnej.

Cel 3: Określenie, czy funkcja chodu poprawia się po wielokrotnym ćwiczeniu. Podczas wizyty kontrolnej zostanie przeprowadzona analiza chodu, aby ocenić, czy trening ze sprzężeniem zwrotnym wywołał uczenie się motoryczne i poprawę funkcji chodu. Główne hipotezy są takie, że trening poprawi wydajność mięśni, stawów i całego ciała, z największą poprawą dzięki połączeniu sensomotorycznego i audiowizualnego sprzężenia zwrotnego.