Kronik İnme Kurtulanlarında Kinematik ve Gövde Telafisi'ne Ulaşan Hedefe Yönlendirilmiş Kol Üzerindeki Motor Görev Koşullarının Etkisi
Summary
Bu protokol, kronik inme kurtulanlarında görev koşullarının hareket stratejileri üzerindeki etkisini araştırmayı amaçlamaktadır. Ayrıca, bu protokol, nöromüsküler elektriksel stimülasyonun neden olduğu dirsek uzatma kısıtlamasının, engelli olmayan yetişkinlerde hedefe yönelik kol uzanması sırasında gövde tazminatına neden olup olmadığını incelemek için kullanılabilir.
Abstract
Gövde kompanzasyonu, kronik inme kurtulanlarında üst ekstremite (UE) motor açıklarının yerine geçmek için en yaygın hareket stratejisidir. Görev koşullarının gövde tazminatını ve kinematiklere ulaşan hedefe yönelik kolu nasıl etkilediğini inceleyen bir kanıt eksikliği vardır. Bu protokol, görev zorluğu ve karmaşıklık da dahil olmak üzere görev koşullarının kinematiklere ulaşan hedefe yönelik kol üzerindeki etkisini araştırmayı amaçlamaktadır. Protokolün test için iki engelli olmayan genç yetişkin ve hafif UE motor bozukluğu olan iki kronik inme kurtulanı işe alındı. Her katılımcı dört farklı görev koşuluyla (2 görev zorluğu [büyük ve küçük hedefler] X 2 görev karmaşıklığı [işaret etme ve toplama] ) hedefe yönelik kol erişimleri gerçekleştirdi. Görev amacı, işitsel bir işarete yanıt olarak sırasıyla bir kalem veya bir çift çubukla ev konumunun 20 cm önünde bulunan bir nesneye ulaşmak ve işaret etmek veya mümkün olan en kısa sürede almaktı. Katılımcılar görev başına on erişim koşulu gerçekleştirdi. Gövde ve kol kinematiklerini kaydetmek için 3 boyutlu hareket yakalama kamera sistemi kullanıldı. Temsili sonuçlar, görev karmaşıklığının bir işlevi olarak hareket süresinde, hareket sarsıntısında ve gövde telafisinde önemli bir artış olduğunu, ancak tüm katılımcılarda görev zorluğu olmadığını göstermiştir. Kronik inmeden kurtulanlar, engelli olmayan yetişkinlere göre önemli ölçüde daha yavaş, daha sarsıntılı ve geri bildirime bağımlı kol uzanması ve önemli ölçüde daha telafi edici gövde hareketleri gösterdi. Temsili sonuçlarımız, bu protokolün hafif UE motor bozukluğu olan kronik inme kurtulanlarında görev koşullarının motor kontrol stratejileri üzerindeki etkisini araştırmak için kullanılabileceğini desteklemez.
Introduction
Gövde hareketi, inme sonrası üst ekstremite (UE) motor eksikliği olan bireylerde dirsek ve omuzdaki sınırlı serbestlik derecelerini telafi etmek için en yaygın stratejidir1,2. Önceki çalışmalar, inme sonrası bireylerin farklı motor görev ortamlarında farklı hareket stratejileri kullanarak3,4,5. Dinamik sistemler motor kontrol teorisi, hareketlerin görev koşulları ve çevre gibi iç bireysel faktörlerden ve dış faktörlerden ortaya çıktığını açıklar6. Ayrıca, Fitt yasası, daha yavaş hızlarla daha zor görevleri yerine getirme eğilimi ile görev zorluğu ve hareket hızı arasındaki ilişkiyi açıklar7. Hedefe yönelik kolların görevlere ulaşması açısından Gentilucci, insanların daha büyük bir nesneye kıyasla daha küçük bir nesneye ulaştıklarında ve kavradıklarında ulaşma hareketlerini yavaşladıklarını bildirdi8. Bununla birlikte, kronik inme kurtulanlarında görev karmaşıklığının hedefe yönelik kolun kinematik ve telafi edici hareket stratejilerine ulaşması üzerindeki etkisi iyi anlaşılamamıştır. Kronik inme kurtulanlarında işaret etme ve kavrama görevlerini inceleyen önceki bir çalışma, iki farklı görev arasındaki kinematik değişkenlerdeki farklılıkların, Fugl-Meyer Üst Ekstremite Puanı9ile ölçülen UE motor bozukluğundaki farklılıkları açıkladığı gösterilmiştir. Bununla birlikte, bu çalışma hareket stratejilerinin işaret etme ve kavrama görevleri arasındaki kinematik değişkenler açısından nasıl farklı olduğunu doğrudan karşılaştırmadı. Bireysel motor bozukluğu düzeyi göz önünde bulundurularak görev koşullarının telafi edici hareket stratejileri üzerindeki etkisinin daha iyi anlaşılması, telafi edici hareketleri en aza indirmek ve motor bozukluğunun geri tedavisini en üst düzeye çıkarmak için etkili tedavi seansları tasarlamak için çok önemlidir. Bu nedenle, görev koşullarının, özellikle görev karmaşıklığının, inme sonrası motor bozukluğu olan bireylerde hareket stratejilerini nasıl etkilediğini araştırmak zorunludur. Önerilen bu çalışma protokolü, görev koşullarının engelli olmayan yetişkinlerde ve felçten kurtulanlarda kinematiklere ulaşan hedefe yönelik kol üzerindeki etkisini araştıracaktır. Bu protokolün amaçları iki katıdır: 1) görev karmaşıklığının kronik inme kurtulanlarında kinematiklere ulaşan gövde tazminatını ve hedefe yönelik kolu etkileyip etkilemediğini araştırmak; 2) Bu protokolün, engelli olmayan yetişkinler ve kronik inme kurtulanları arasında hedefe yönelik kol uzanma kinematiğine farklılaşıp farklılaşamayacağına karar vermek.
Protocol
Representative Results
Discussion
İlk sonuçlar, bu protokolün hem engelli olmayan yetişkinlerde hem de kronik inme kurtulanlarında görev karmaşıklığının gövde tazminatı ve hedefe yönelik kolun kinematiklere ulaşması üzerindeki etkisini araştırmak için uygun olabileceğini desteklememektedir.
Bu temsili sonuçlar, bu protokolün engelli olmayan yetişkinler ve kronik inme kurtulanları arasındaki hedefe yönelik kol erişimlerindeki kinematik farklılıkları belirlemek için uygun olabileceğini de destek…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Yazarlar Christopher Neville, Girolamo Mammolito ve F. Jerome Pabulayan’ı bu protokolün ve veri toplamanın geliştirilmesine yaptıkları hayati katkılardan dolayı takdir etmek istememektedir.
Materials
| A pair of chopsticks | NA | NA | 20 cm length, one chopstick had the passive motion capture markers (custom made) |
| Auditory cues for motor tasks | NA | NA | Custom made audio file are played on a smart phone |
| Matlab R2018b software | Mathworks | ||
| MotionMonitor v 8.52 Software | Innovative Sports Training, Inc., Chicago, IL | ||
| Perdue Pegboard Test | |||
| Plastic cubes (0.3 cm on edge) | NA | NA | Custom made plastic cubes with 0.3 cm on edge. These were made using 3D printer |
| Plastic cubes (1cm on edge) | NA | NA | Custom made plastic cubes with 1 cm on edge. These were made using 3D printer |
| Template print | NA | NA | Custom made templates of the motor tasks, including home position, outlines of target positions. |
| Vicon 512 Motion-analysis System and Work station v5.2 software | OMG plc, Oxford, UK |
References
- Spinazzola, L. Impairments of trunk movements following left or right hemisphere lesions: dissociation between apraxic errors and postural instability. Brain. 126 (12), 2656-2666 (2003).
- Michaelsen, S. M., Jacobs, S., Roby-Brami, A., Levin, M. F. Compensation for distal impairments of grasping in adults with hemiparesis. Experimental Brain Research. 157 (2), 162-173 (2004).
- Saposnik, G., Levin, M. SORCan SORC. Virtual Reality in Stroke Rehabilitation A Meta-Analysis and Implications for Clinicians. Stroke. 42 (5), 1380-1386 (2011).
- Levin, M. F., Snir, O., Liebermann, D. G., Weingarden, H., Weiss, P. L. Virtual Reality Versus Conventional Treatment of Reaching Ability in Chronic Stroke: Clinical Feasibility Study. Neurology and Therapy. 1 (1), 3 (2012).
- Knaut, L. A., Subramanian, S. K., McFadyen, B. J., Bourbonnais, D., Levin, M. F. Kinematics of pointing movements made in a virtual versus a physical 3-dimensional environment in healthy and stroke subjects. Archives of Physical Medicine and Rehabilitation. 90 (5), 793-802 (2009).
- Mastos, M., Miller, K., Eliasson, A. C., Imms, C., Mastos, M., Eliasson, A. C., Imms, C. M. K., Mastos Miller, K., Eliasson, A. C., Imms, C. M. Goal-directed training: linking theories of treatment to clinical practice for improved functional activities in daily life. Clinical Rehabilitation. 21 (1), 47-55 (2007).
- Harris, C. M., Wolpert, D. M. Signal-dependent noise determines motor planning. Nature. 394, 780-784 (1998).
- Gentilucci, M. Object motor representation and reaching-grasping control. Neuropsychologia. 40 (8), 1139-1153 (2002).
- Subramanian, S. K., Yamanaka, J., Chilingaryan, G., Levin, M. F. Validity of Movement Pattern Kinematics as Measures of Arm Motor Impairment Poststroke. Stroke. 41 (10), 2303-2308 (2010).
- Strenge, H., Niederberger, U., Seelhorst, U. Correlation between Tests of Attention and Performance on Grooved and Purdue Pegboards in Normal Subjects. Perceptual and Motor Skills. 95 (2), 507-514 (2002).
- Lin, J. -. H., Hsu, M. -. J., Sheu, C. -. F., et al. Psychometric comparisons of 4 measures for assessing upper-extremity function in people with stroke. Physical Therapy. 89 (8), 840-850 (2009).
- See, J., Dodakian, L., Chou, C., et al. A standardized approach to the fugl-meyer assessment and its implications for clinical trials. Neurorehabilitation and Neural Repair. 27 (8), 732-741 (2013).
- Murphy, M. A., Willén, C., Sunnerhagen, K. S. Kinematic Variables Quantifying Upper-Extremity Performance After Stroke During Reaching and Drinking From a Glass. Neurorehabilitation and Neural Repair. 25 (1), 71-80 (2011).
- Michaelsen, S. M., Jacobs, S., Roby-Brami, A., Levin, M. F. Compensation for distal impairments of grasping in adults with hemiparesis. Experimental Brain Research. 157, 162-173 (2004).
- Järveläinen, J., Schürmann, M., Hari, R., Jarvelainen, J., Schurmann, M., Hari, R. Activation of the human primary motor cortex during observation of tool use. Neuroimage. 23 (1), 187-192 (2004).
- Imazu, S., Sugio, T., Tanaka, S., Inui, T. Differences between actual and imagined usage of chopsticks: An fMRI study. Cortex. 43 (3), 301-307 (2007).
- Ishii, R., Schulz, M., Xjang, J., et al. MEG study of lang-term cortical reoganization of senorimotor areas with respect to using chopsticks. Neuroreport. 13 (16), 2155-2159 (2002).
- Chen, H. M., Chang, J. J. The skill components of a therapeutic chopsticks task and their relationship with hand function tests. Kaohsiung Journal of Medical Sciences. 15 (12), 704-709 (1999).
- Shin, S., Demura, S., Aoki, H. Effects of prior use of chopsticks on two different types of dexterity tests: Moving Beans Test and Purdue Pegboard. Perceptual and Motor Skills. 108 (2), 392-398 (2009).
- Ma, H. -. i., Trombly, C. A., Robinson-Podolski, C. The Effect of Context on Skill Acquisition and Transfer. American Journal of Occupational Therapy. 53 (2), 138-144 (1999).
- Rosenbaum, D. A., Engelbrecht, S. E., Bushe, M. M., Loukopoulos, L. D. Knowledge Model for Selecting and Producing Reaching Movements. Journal of Motor Behavior. 25 (3), 217-227 (1993).
