I disturbi della coordinazione

dal sintomo alla terapia

Sandro GentiliSandro Gentili

ROME REHABILITATION 2012

Hotel Ergife25-26-27 giugno 2012

IL MOVIMENTO COORDINATO

RUOLO DEL CERVELLETTO

RUOLO DEI NUCLEI DELLA BASE

Controllo Extrapiramidale

VIE E RIFLESSI SPINALI

L’Apprendimento Motorio• Ci basiamo su due sistemi di apprendimento per eseguire schemi di movimento:

• Apprendimento esplicito facciamo uno sforzo cosciente per "addestrare" il cervello e siamo consapevoli di ciò che stiamo imparando;

• Apprendimento implicito non avviene intenzionalmente, si imparano cose senza pensarci, (per esempio attraverso la ripetizione semplice).

• In pratica, la distinzione tra queste due forme di apprendimento è difficile perchè, "la maggior parte dell'apprendimento può essere influenzato sia dalla conoscenza implicita sia da quella esplicita a livelli ancora al vaglio di studi ".

DISTURBO DELLA COORDINAZIONE E RIAPPRENDIMENTO MOTORIO

• Alterazione Posturale

• Deficit della deambulazione

• Disturbo dell’equilibrio

• Alterazione del tono muscolare

• Atassia

• Disfagia

• Disartria

• Disturbi sfinterici

• Movimenti involontari

• Micrografia

• Rieducazione Posturale

• Esercizio propriocettivo

• Cues sensoriali

• Biofeedback

• Mirror Therapy

• Robotica

• Esercizio in acqua

• Training deambulatorio

• Assistive Tecnology

SCOPO DELL’ESERCIZIO TERAPEUTICO

L’esercizio terapeutico ha lo scopo di mutare

un’attività motoria alterata e stereotipata in un movimento adeguato e competente, dando la possibilità all’esercizio

stesso di assumere il valoredi esperienza

attraverso una dialettica percettivo-motoria

Foundamental of sensory phisiologySchmidt R.F. (1981)

….MA COSA STIAMO STUDIANDO ?

• Quali risorse tecnologiche abbiamo per migliorare una funzione lesa?

• Quanto può riapprendere il nostro cervello (ad esempio dopo un danno piramidale), se viene stimolato adeguatamente con una dialettica sensori motoria?

ROBOTICA

IMPIEGO DEI ROBOT• La terapia robotica sfrutta

un paradigma di apprendimento di tipo esplicito.

• Essa si basa, infatti, su istruzioni esplicite che portano il paziente alla presa di coscienza del compito motorio che deve eseguire.

• Il trattamento prevede diverse modalita di esercizio, inducendo movimenti passivi, attivi o attivi assistiti, da applicare nelle diverse fasi della riabilitazione secondo le abilita motorie del paziente.

SISTEMA ROBOTICO LOKOMAT

SISTEMA ROBOTICO MIT-MANUS

• Il primo sistema robotico testato clinicamente su larga scala

• Sono stati condotti studi clinici in soggetti con ictus cerebrale in fase acuta (22) e cronica (23) che hanno dimostrato un recupero maggiore a livello della spalla e del gomito nel gruppo trattato con la MIT-MANUS con 4-5 sessioni a settimana di un'ora ciascuna per nove settimane.

APPRENDIMENTO PER IMITAZIONE• All’inizio degli anni ’90 Giacomo Rizzolatti e composto

da Vittorio Gallese, Leonardo Fogassi e Luciano Fadiga, scoprì nel macaco Nemestrino, tramite microelettrodi, una speciale classe di neuroni, a livello dell’area F5 nella corteccia premotoria, che si attivavano sia durante l’esecuzione di un compito (o un’azione), sia alla vista del compito stesso eseguito da un altro soggetto.

• Per la loro particolarità di riflettere le azioni viste come se ci si specchiasse venne dato loro il nome di “neuroni specchio”.

• Questa scoperta fu significativa anche perchécostituì un altro importante tassello che poneva fine allo schema rigido e fisso che metteva in netta distinzione percezione, cognizione e azione, andando a conferire al sistema motorio le sue reali potenzialità.

• Apprendimento motorio per imitazione, comprensione delle azioni e loro previsione, empatia, sono i tre campi in qui i neuroni specchio sono implicati e attraverso questi meccanismi vengono impiegati in ambito riabilitativo.

RIPROGRAMMAZIONE IDEOMOTORIA

• Wolfgang Prinz e coll (2002, 1990, 1987) richiamano alla nozione di "azione ideomotoria“: più un atto percepito assomiglia ad uno presente nel patrimonio motorio dell'osservatore, più tende a indurne l'esecuzione

• Percezione ed esecuzione delle azioni debbono pertanto possedere uno "schema rappresentazionale comune “ (Prinz 2002), dove questo schema è modulato dalla comprensione da parte dell'osservatore del tipo d'atto, ovvero allo scopo o stadio finale dei movimenti compiuti dal dimostratore (Bekkering et al 2000).

• L'esecuzione stessa, in tutto il suo decorso, è una prolungata fonte di reafferenza, un banco di prova sul piano empirico del prototipo di azione. Attraverso questa dialettica si sarà poi in grado di comprendere e gestire (sul piano cognitivo) cosa non andava e perché.

Quindi l’agire permette l’apprendimento,

l’apprendimento permette di agire con maggior efficacia e pertinenza.

MIRROR THERAPY• Il primo utilizzo pratico della scoperta in

riabilitazione la si deve a Ramachandran et al., che nel 1995 va ad indagare l’effetto dell’uso dello specchio per la riabilitazione del dolore da arto fantasma.

• Il disturbo della rappresentazione del sé a livello corticale ha trovato una forma di compensazione, permettendo una riprogrammazione funzionale dello schema corporeo che ha avuto l’effetto pratico di far diminuire il dolore in modo statisticamente significativo

• La Mirror Therapy è risultata efficace nei seguenti casi: dolore da arto fantasma, sindrome dolorosa regionale complessa (si vedano gli studi in materia di Moseley et al.), riabilitazione motoria dell’arto superiore in ictus cronico (Sutbeyaz et al.).

• Si pone quindi come una interessante metodica di scuola EBR (Evidence Based Rehabilitation), utile come approccio in sé e come consolidamento dei risultati ottenuti con altre tecniche.

Mirror Image Movement Enhancer (MIME)• E’ un manipolatore con sei gradi

di libertà, commercializzato come Puma 560, che applica forze all'arto superiore attraverso un'ortesi di avambraccio permettendo movimenti di reaching.

• I soggetti con ictus in fase stabilizzata trattati con questo dispositivo raggiungano risultati piu soddisfacenti in termini di forza muscolare, fluidità del movimento e riduzione della menomazione.

Rispetto alle tecniche di riabilitazione convenzionali, dove è difficile quantificare la dose, l'intensità e l'esecuzione dell'esercizio somministrato, la terapia robotica si propone come un valido strumento in grado di studiare i processi del recupero motorio.

REALTA’ VIRTUALE• Può essere considerata come il punto più

elevato di rendere l’interazione con i nuovi media il più possibile simile a quella che ciascuno di noi ha all’interno di un ambiente reale

Motor Learning di tipo implicito

• In pratica, con la realtà virtuale il corpo diventa la principale interfaccia con cui manipolare l’informazione disponibile (esperienza percettivo motoria)

Possiamo definire la realtà virtuale come un ambiente tridimensionale generato dal computer in cui il soggetto o i soggetti interagiscono tra loro e con l’ambiente come se fossero realmente al suo interno

• Dal punto di vista tecnologico è possibile distinguere tra due tipi di realtà virtuale: quella immersiva e quella non immersiva

ESERCIZIO TERAPEUTICO E RIPROGRAMMAZIONE MOTORIA ESPLICITO/IMPLICITA

• E.T.C. (esercizio terapeutico conoscitivo)

• Biofeedback posizionale • Biofeedback EMG• Biofeedback stabilometrico• Biofeedback basografico• Biofeedback goniometrico

COSCIENTIZZAZIONE

SISTEMI BIOFEEDBACK

• Rappresentano un modello di esercizio conoscitivo valido per la riprogrammazione motoria;

• Sono utili per migliorare il reclutamento delle unitàmotorie;

• Permettono di eseguire Test di Misurazione;

• L’esercizio è ripetibile in intensità e durata;

• La riproducibilità della tecnica consente di addestrare il paziente che guiderà l’esercizio in modo autonomo. (modello)

SISTEMI STABILOMETRICI E RIPROGRAMMAZIONE PROPRIOCETTIVA

TEST ED ESERCIZIO PROPRIOCETTIVO

SENSIBILITA’ PROPRIOCETTIVA DI POSIZIONE

SENSIBILITA’ DEL CENTRO PERCEPITO

SENSIBILITA’ DEL MOVIMENTO

SENSIBILITA’ DEL MOVIMENTO

MEDIA DELL’ERRORE (ATE)

Lewis M.M., Slagle A.B., Smith A.B., Truong Y., Bai P., et Al.

Task specific influences of Parkinson’s disease on the striato-thalamo-cortical and cerebello-thalamo-cortical motor circuitries.

Neuroscience 147 (2007) 224-235.

• I pazienti detti “Diligenti” tendono ad avere buoni risultati sia a livello dell’ATE sia a livello dell’indice di stabilità, sia sul lato maggiormente interessato che sul lato secondariamente colpito.

• Il lato primariamente colpito, solitamente, nel tempo tende a un lieve peggioramento, talvolta rilevabile solo strumentalmente. Si può ipotizzare che questi pazienti tendano ad utilizzare la via cerebello-talamo-corticale e striato-talamo-corticale in maniera “bilanciata” (anche grazie al supporto farmacologico) con una predominanza però della cerebello-talamo-corticale, attivata dalla loro attenzione durante lo svolgimento preciso del task motorio.

• Questi pazienti tendono ad acquisire maggiormente l’informazione propriocettiva soprattutto con il lato “sano” e ad essere in grado di rieseguire l’esercizio con precisione al follow-up.

• I pazienti “Non Diligenti”, sembrano usufruire del compenso farmacologico per riequilibrare il lato primariamente malato, dove migliora sia l’indice di stabilità che la capacità di svolgere il task al follow-up.• Dal lato contro laterale, apparentemente meno interessato dalla patologia, sembrerebbe invece subentrare una instabilità documentata dall ’ andamento dell ’ indice di stabilità e una incapacità a riprendere il compito funzionale al follow-up. • Apparentemente questi pazienti usufruirebbero del compenso farmacologico per quanto riguarda la parte più colpita che verrebbe riequilibrata, mentre la parte contro laterale, meno colpita, risentirebbe di un “sovradosaggio” del farmaco e un ’ eccessiva facilitazione della via straiato-talamo-corticale, non compensata come nei “ Diligenti ” da un attivazione, dovuta dall’attenzione, della via cerebellare.

Cosa suggerisce questo studio• Carpenter M. G, Bloem B. R. – Postural control in Parkinson

patients: a proprioceptive problem? – Experimental Neurology 227 (2011) 26-30.

• Kerr G, Worringham C.J., Cole M.H., Lacherez P.F., Wood J.M., Silburn P.A. - Predictors of future falls in Parkinson disease – Neurology 75, July 13-2010.

• Tagliabue M., Ferrigno G., Horak F. – Effects of Parkinson’s disease on proprioceptive control of posture and reaching while standing – Neuroscience 158 (2009) 1206-1214.

• Konczac J., Corcos D.M., Horak F., Poizner H., Shapiro M. –Proprioception and motor control in Parkinson’s disease – J. Motor Behavior, vol 41, n°°°°6, 2009.

• Mongeon D., Blanchet P., Messier J. - Impact of Parkinson’s disease and dopaminergic medication on proprioceptive processing. Neuroscience 158 (2009) 426-440.

BIOFEEDBACK EMG VISIVO ERIPROGRAMMAZIONE MOTORIA

Con questo strumento è possibile rilevare l’intensità della contrazione muscolaremediante segnale EMG di superficie

E’ utile per il reclutamento delle unitàmotorie residue e per il rinforzo della

risposta motoria.

E’ ortesi conoscitiva nella riprogrammazione del movimento volontario

Consente la misurazione dell’esercizio terapeutico e la pianificazione di test di

valutazione iniziale e di follow up

E’ stato impiegato in studi scientifici sulla rieducazione del passo dell’emiplegico e viene attualmente usato anche nelle malattie neurodegenerative per lo stesso scopo.

Se applicato sul m. tibiale anteriore e sul m. gemello mediale viene riprodotto “a secco” il passaggio tacco-punta e si allena in modo specifico l'alternanza contrazione-rilasciamento degli attivatori di caviglia e si fornisce un ritmo che, tarato dall'inizio sulle potenzialità del paziente, deve essere mantenuto per tutta la durata dell'esercizio.

INDAGINE STRUMENTALE

Prima del trattamento

Dopo il trattamento

Analisi baropodometrica dinamica

SEGNALE VISIVO

ASSISTIVE TECHNOLOGY

MISURAZIONE DELLA DISABILITA’Evidence Based Rehabilitation

UPDRSBarthel IndexBerg, TinettiFFMMini Mental ScaleADL Scale6 Minutes WTSF36

Disturbi della coordinazione: CONCLUSIONI

• Il fenomeno dell'apprendimento motorio (motor learning) è un processo associato alla pratica e all'esperienza che portano a modificazioni permanenti nelle abilità di produrre movimenti finalizzati.

• Le variabili che incidono in maniera rilevante sulla capacità di apprendimento sono l'intensa ripetitività, la rilevanza funzionale del gesto e l'utilizzo di feedback durante l'esercizio.

• Durante l'esecuzione di un compito motorio infatti, i processi di apprendimento vengono consolidati utilizzando diverse tipologie di feedback (visivo, uditivo, tattile).

GRAZIE

sandro.gentili@uniroma2.it