Dinâmica Cortical e Biomecânica do Treinamento Robótico do Tornozelo no Acidente Vascular Encefálico (AbotMot)

Depois que o consentimento informado for obtido, este estudo piloto exigirá pelo menos onze visitas para todos os participantes. A primeira visita envolverá testes de triagem e elegibilidade que duram cerca de 3 horas e ocorrerão no VAMC (Veteran's Administration Medical Center) na Clínica de Avaliação Geriátrica (GAC). A segunda e a terceira visita durarão aproximadamente 3 horas no Laboratório de Desempenho Motor Humano VAMC e envolverão a coleta de EEG não invasivo, EMG de superfície e ECG e a prática de movimentos do tornozelo usando o robô de tornozelo para jogar videogames. Além disso, medidas de função de marcha e equilíbrio serão avaliadas antes e depois do treinamento do Anklebot. Nas próximas 3 semanas, os participantes participarão de um programa de caminhada monitorado (log) em casa. As próximas sete visitas (o programa de treinamento) envolvem prática adicional dos movimentos do tornozelo usando o robô do tornozelo para jogar videogames, coleta de dados de controle motor, mas não a coleta de quaisquer dados eletrofisiológicos. A visita onze (final) é igual às visitas 2 e 3.

Visita 1: As avaliações de triagem incluem revisão de registros médicos, exames médicos e neurológicos para determinar a elegibilidade. As avaliações clínicas também incluirão o Mini Exame do Estado Mental (MEEM) e o Centro de Estudos Epidemiológicos (CES-D). A suspeita clínica ou evidência nesses instrumentos de triagem de demência, depressão ou outros déficits cognitivos que possam interferir no estudo impedirá uma avaliação mais aprofundada do estudo e o encaminhamento imediato à psiquiatria ou outro profissional de saúde apropriado para avaliação adicional. A Métrica de Avaliação Neuropsicológica Automatizada (ANAM) também é administrada como uma ferramenta neuropsicológica abrangente para medir múltiplas facetas de processos neuropsicológicos que pertencem à função cognitiva e ao aprendizado motor. Além disso, os participantes serão solicitados a caminhar 10 metros 3 vezes em um tapete de medição de marcha em sua velocidade preferida enquanto estiverem em um cinto de segurança e acompanhados (sem assistência) por um assistente de pesquisa experiente. Isso ajudará a determinar a gravidade do déficit para agrupamento durante a análise de dados. Finalmente, um exame neurológico padrão é conduzido por uma equipe credenciada.

Visita 2, 3 e 11: Após a inscrição no estudo e triagem médica, os indivíduos serão testados com o Anklebot enquanto EEG, EMG e frequência cardíaca (ECG) são registrados.

Primeiro, os sujeitos serão equipados com uma touca de lycra elástica que abriga 64 sensores de EEG embutidos feitos de estanho. A pele do participante será levemente raspada ou esfregada com a ponta de um cotonete em cada local do sensor para remover óleo e tecido epidérmico morto para estabelecer uma boa condutância do sinal de EEG. A pele não será quebrada. Usando um aplicador cego conectado a uma seringa, um gel condutor não tóxico aprovado pela FDA será então aplicado através de uma abertura em cada um dos 64 sensores de gravação para estabelecer contato contínuo do gel entre a pele nos locais de gravação e os sensores correspondentes . Os sensores de gravação também serão posicionados na pele acima e abaixo do olho esquerdo para monitorar os movimentos dos olhos, bem como em ambos os lóbulos das orelhas para servir como locais de referência "não cerebrais". Um local de eletrodo terra será aplicado na região frontal. O canal ocular e os locais de referência serão levemente abrasivos com uma compressa, esfregados com álcool e preparados com o gel condutor para permitir a conexão contínua entre o couro cabeludo e a superfície do sensor. Além disso, eletrodos EMG de superfície serão aplicados ao tibial anterior, gastrocnêmio e, se necessário, aos músculos fibulares da perna parética. As derivações para gravação de ECG serão aplicadas bilateralmente em locais imediatamente inferiores às clavículas.

Depois que a configuração estiver concluída, os participantes serão solicitados a caminhar 10 m sobre um tapete de marcha instrumentado para registrar os parâmetros da marcha durante 3 tentativas de caminhada preferida e 3 tentativas de caminhada mais rápida. Os sujeitos serão solicitados a repetir essas tarefas de caminhada enquanto executam uma tarefa cognitiva simultânea que consiste em resolver e relatar verbalmente respostas a problemas aritméticos simples. Eles usarão um cinto de marcha e serão acompanhados de perto pela equipe de pesquisa enquanto caminham e recebem descansos sentados conforme necessário para evitar fadiga. Um segundo teste medirá o controle do equilíbrio registrando tentativas de 30 segundos de oscilação postural durante a postura em pé sobre uma plataforma de força. Três condições de equilíbrio incluem olhos abertos, olhos fechados e olhos abertos durante a execução de uma tarefa cognitiva simultânea que consiste em resolver e relatar verbalmente respostas a problemas aritméticos simples. Descansos sentados serão fornecidos conforme necessário.

Após o teste funcional inicial, os participantes serão sentados em uma cadeira e o robô de tornozelo será preso à perna parética por meio de uma joelheira ortopédica e um sapato ortopédico. Almofadas e amortecimento serão aplicados conforme necessário para um ajuste adequado, e a joelheira será montada na cadeira para estabilidade. A perna ficará apoiada em um suporte acolchoado com o joelho a 45 graus e o pé livre para se mover.

Uma vez concluída a configuração, os participantes serão solicitados a "jogar" uma série de videogames flexionando plantar ou dorsiflexionar o tornozelo parético para mover um cursor correspondente na tela do computador para atingir alvos que se movem lentamente. O primeiro jogo tem cerca de dois minutos de duração e é jogado sem assistência robótica para avaliar o controle e a capacidade motora básica dos participantes. Posteriormente, 6 jogos de cerca de 4 minutos de duração fornecerão diferentes níveis de suporte robótico para orientar ou encorajar os sujeitos a completar os movimentos prescritos do tornozelo. A natureza e a quantidade de suporte robótico serão variadas ao longo da sessão para promover o aprendizado motor de curto prazo e o controle do tornozelo parético. Após a conclusão da série de treinamento baseada em desempenho, uma repetição do jogo sem assistência de dois minutos completa a sessão.' Finalmente, os sujeitos serão solicitados a repetir os testes de oscilação postural e caminhada como antes.

Visitas 4-10: os participantes ficarão sentados em uma cadeira e o robô de tornozelo será preso à perna parética por meio de uma joelheira ortopédica e um sapato ortopédico. Almofadas e amortecimento serão aplicados conforme necessário para um ajuste adequado, e a joelheira será montada na cadeira para estabilidade. A perna ficará apoiada em um suporte acolchoado com o joelho a 45 graus e o pé livre para se mover.

Uma vez concluída a configuração, os participantes serão solicitados a "jogar" uma série de videogames flexionando plantar ou dorsiflexionar o tornozelo parético para mover um cursor correspondente na tela do computador para atingir alvos que se movem lentamente. O primeiro jogo tem cerca de dois minutos de duração e é jogado sem assistência robótica para avaliar o controle e a capacidade motora básica dos participantes. Posteriormente, 6 jogos de cerca de 4 minutos de duração fornecerão diferentes níveis de suporte robótico para orientar ou encorajar os sujeitos a completar os movimentos prescritos do tornozelo. A natureza e a quantidade de suporte robótico serão variadas ao longo da sessão para promover o aprendizado motor de curto prazo e o controle do tornozelo parético. Após a conclusão da série de treinamento baseada em desempenho, uma repetição do jogo sem assistência de dois minutos completa a sessão. Durante essas sessões de treinamento não serão adquiridos dados eletrofisiológicos, apenas dados de controle motor adquiridos pelo próprio Anklebot.