Osoby reagujące na rytmiczną stymulację słuchową u osób po udarze i u osób starszych

Udar mózgu jest jedną z głównych przyczyn długotrwałej niepełnosprawności na całym świecie. Chociaż zaburzenia neuromotoryczne po udarze są heterogenne, często skutkują zmniejszoną zdolnością chodzenia i aktywnością fizyczną oraz powolnym, asymetrycznym i niestabilnym chodem. W przewlekłej fazie udaru utrzymujące się zaburzenia chodzenia prowadzą do późniejszego pogorszenia zdolności chodzenia, rozpoczynając cykl niepełnosprawności i utraty sprawności, ograniczonej sprawności ruchowej i zwiększonego ryzyka upadku. Opracowanie i badanie interwencji, które mogą poprawić zdolność chodzenia po udarze mózgu, uznano za najwyższy priorytet wśród pacjentów, klinicystów i badaczy, a ostatecznym celem jest zwiększenie niezależności i ogólnej jakości życia oraz łagodzenie problemów związanych z chodzeniem. inwalidztwo.

Udar jest chorobą związaną ze starzeniem się, a osoby starsze (OA) mają tendencję do chodzenia wolniej, o bardziej zmiennym wzorcu chodu, który wymaga więcej energii. Podobnie jak w przypadku osób po udarze, zmniejszona funkcja i jakość chodzenia u osób starszych może prowadzić do pogorszenia zdolności chodzenia, inicjując cykl niepełnosprawności i utraty kondycji, co zwiększa ryzyko urazowych upadków. Dlatego utrzymanie funkcji chodzenia ma kluczowe znaczenie dla zachowania wysokiej jakości życia.

Rytmiczna stymulacja słuchowa (RAS) to interwencja rehabilitacyjna, która okazała się obiecująca w zakresie poprawy chodu zarówno u osób po udarze, jak i u osób starszych. Udowodniono, że chodzenie z interwencją RAS poprawia funkcję chodzenia, szczególnie pod względem prędkości chodzenia. RAS opiera się na wrodzonej zdolności człowieka do synchronizowania ruchów z rytmem zewnętrznym, takim jak chodzenie w rytm regularnego rytmu słuchowego, co nazywa się porywaniem słuchowo-motorycznym. Rytmiczne porywanie może ustabilizować wzorce chodu i zmniejszyć koszty metaboliczne chodzenia, ponieważ organizm w naturalny sposób wybiera częstotliwość chodzenia, która maksymalizuje stabilność i minimalizuje wydatek energetyczny. Co więcej, uważa się, że rytmiczne porywanie zmniejsza zapotrzebowanie poznawcze związane z chodzeniem, umożliwiając jednostkom skupienie uwagi na drugorzędnych zadaniach niezbędnych do bezpiecznej nawigacji w społeczności. Pomimo dowodów potwierdzających jego skuteczność w poprawie szybkości chodu i funkcji chodu, zmiany biomechaniczne umożliwiające tę poprawę nie są dobrze poznane.

Co więcej, chociaż RAS jest skuteczną interwencją, nie wszyscy odnoszą z niej równe korzyści. Osoby po udarze charakteryzują się szeroką gamą wzorców chodu oraz stopniem zaburzeń chodu, które mogą wpływać na skuteczność interwencji RAS, wykraczając poza wszelkie zmiany związane z wiekiem. W tym badaniu badacze mają na celu identyfikację czynników predykcyjnych odpowiedzi na interwencję RAS. Mówiąc dokładniej, starają się zrozumieć związek między wyjściową charakterystyką chodu a wpływem interwencji RAS na zdolność chodzenia.

Na potrzeby tej analizy badacze definiują osoby reagujące na trzy sposoby: (1) osoby, które doświadczają poprawy funkcji chodu, (2) osoby, które zauważają poprawę jakości chodu lub (3) osoby, które osiągają poprawę zarówno jakości chodu, jak i chodzenia. funkcja podczas chodzenia dzięki spersonalizowanemu systemowi RAS.

Badacze stawiają hipotezę, że osoby po udarze o określonych cechach ruchowych będą wykazywały zwiększone odległości chodzenia i większą automatykę (tj. zmniejszoną zmienność czasu kroku) w stanie RAS w porównaniu ze stanem wyjściowym. Biorąc pod uwagę, że RAS promuje automatyzm chodu, badacze przewidują, że największe korzyści odniosą osoby o większej zmienności chodu. Co więcej, badacze stawiają hipotezę, że starsze osoby dorosłe o podobnej charakterystyce ruchowej będą również wykazywać zwiększone odległości marszu i lepszą automatykę w stanie RAS w porównaniu ze stanem wyjściowym; oczekuje się jednak, że wielkość efektu będzie mniejsza w porównaniu z osobami, które przeżyły udar.

Badacze stawiają hipotezę, że osoby, które odczują natychmiastową poprawę funkcji chodu i/lub jakości chodu podczas chodzenia za pomocą spersonalizowanego RAS, z większym prawdopodobieństwem pozytywnie zareagują na długoterminową interwencję RAS. Oczekuje się jednak, że mechanizm działania umożliwiający tę długoterminową reakcję będzie się różnić w zależności od deficytów wyjściowych. Krótkoterminowe, natychmiastowe reakcje na RAS mierzone w tym badaniu mogą dostarczyć wglądu w potencjalne mechanizmy długoterminowe.

Protokół badania:

Aby ocenić różnorodne skutki interwencji RAS, każdy uczestnik przejdzie sesję gromadzenia danych obejmującą serię testów klinicznych specyficznych dla populacji, aby scharakteryzować próbę uczestników badania. Testy te obejmują: Timed Up and Go (specyficzne dla udaru), funkcjonalną ocenę chodu (specyficzne dla udaru), system oceny Mini Balance (dla starszych dorosłych), krótką baterię wydolności fizycznej (specyficzne dla starszych dorosłych), Mini-badanie stanu psychicznego (Specyficzne dla osób starszych). Ponadto wszyscy uczestnicy badania ukończą test marszu na dystansie 10 metrów (10MWT) zarówno w komfortowej, jak i dużej prędkości chodzenia, oraz test marszu na dystansie 6 minut (6MWT). Ponadto 6MWT będzie w pełni oprzyrządowany, wykorzystując kamery przechwytujące ruch do śledzenia znaczników odblaskowych, bezprzewodowych inercyjnych jednostek pomiarowych i płytek siłowych wbudowanych w chodnik. Systemy te umożliwią jednoczesne zbieranie odpowiednio sygnałów kinematycznych, inercyjnych i kinetycznych chodu. Pomiary metabolizmu będą również rejestrowane podczas 6MWT przy użyciu kalorymetrii pośredniej.

Zgodnie z wartością bazową 6MWT uczestnicy będą nosić niestandardowe urządzenie RAS oparte na metronomie. Urządzenie to będzie wyposażone w aplikację metronomu i słuchawki przewodzące kości, aby zapewnić sygnały dźwiękowe dostosowane do każdego uczestnika w oparciu o krótką procedurę dostrajania. Następnie 6MWT zostanie powtórzone z RAS ustawionym na częstotliwość metronomu dostosowaną do pacjenta.

Głównym celem tego badania jest ocena wpływu spersonalizowanego RAS na funkcję chodu (mierzoną jako całkowity dystans przebyty w 6MWT) i jakość chodu (ocenianą na podstawie zmienności czasu kroku) w każdej grupie populacji (osoby po udarze i osoby starsze). Badacze przeanalizują także wywołane przez RAS zmiany drugorzędowych wskaźników jakości chodu, w tym (1) metaboliczny koszt transportu, (2) siły reakcji podłoża podczas chodzenia, (3) kinetykę stawów oraz (4) przestrzenno-czasowe zmiany parametrów chodu. wywołane różnymi odległościami. Drugorzędnym celem jest ustalenie, czy wywołane przez RAS zmiany w funkcji chodu i/lub jakości chodu są powiązane z określonymi wyjściowymi wzorcami zaburzeń chodu i chodu (tj. fenotypami ruchu) oraz czy wiek ma wpływ na te wzorce ruchu.