I disturbi della coordinazione

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1 ROME REHABILITATION 2012 Hotel Ergife giugno 2012 I disturbi della coordinazione dal sintomo alla terapia Sandro Gentili

2 IL MOVIMENTO COORDINATO

3 RUOLO DEL CERVELLETTO

4 RUOLO DEI NUCLEI DELLA BASE

5 Controllo Extrapiramidale

6 VIE E RIFLESSI SPINALI

7 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 ".

8 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

9 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 valore di esperienza attraverso una dialettica percettivo-motoria Foundamental of sensory phisiology Schmidt R.F. (1981)

10 .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

11 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.

12 SISTEMA ROBOTICO LOKOMAT

13 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.

14 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 perché costituì 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.

15 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.

16 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.

17 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.

18 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

19 ESERCIZIO TERAPEUTICO E RIPROGRAMMAZIONE MOTORIA ESPLICITO/IMPLICITA E.T.C. (esercizio terapeutico conoscitivo) COSCIENTIZZAZIONE Biofeedback posizionale Biofeedback EMG Biofeedback stabilometrico Biofeedback basografico Biofeedback goniometrico

20 SISTEMI BIOFEEDBACK Rappresentano un modello di esercizio conoscitivo valido per la riprogrammazione motoria; Sono utili per migliorare il reclutamento delle unità motorie; 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)

21 SISTEMI STABILOMETRICI E RIPROGRAMMAZIONE PROPRIOCETTIVA

22 TEST ED ESERCIZIO PROPRIOCETTIVO

23 SENSIBILITA PROPRIOCETTIVA DI POSIZIONE

24 SENSIBILITA DEL CENTRO PERCEPITO

25 SENSIBILITA DEL MOVIMENTO

26 SENSIBILITA DEL MOVIMENTO

27 MEDIA DELL ERRORE (ATE)

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30 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) 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-talamocorticale e striato-talamo-corticale in maniera bilanciata (anche grazie al supporto farmacologico) con una predominanza però della cerebellotalamo-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 straiatotalamo-corticale, non compensata come nei Diligenti da un attivazione, dovuta dall attenzione, della via cerebellare.

31 Cosa suggerisce questo studio Carpenter M. G, Bloem B. R. Postural control in Parkinson patients: a proprioceptive problem? Experimental Neurology 227 (2011) 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 Tagliabue M., Ferrigno G., Horak F. Effects of Parkinson s disease on proprioceptive control of posture and reaching while standing Neuroscience 158 (2009) 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, Mongeon D., Blanchet P., Messier J. - Impact of Parkinson s disease and dopaminergic medication on proprioceptive processing. Neuroscience 158 (2009)

32 BIOFEEDBACK EMG VISIVO E RIPROGRAMMAZIONE MOTORIA Con questo strumento è possibile rilevare l intensità della contrazione muscolare mediante segnale EMG di superficie E utile per il reclutamento delle unità motorie 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

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34 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.

35 INDAGINE STRUMENTALE Prima del trattamento Dopo il trattamento Analisi baropodometrica dinamica

36 SEGNALE VISIVO

37 ASSISTIVE TECHNOLOGY

38 MISURAZIONE DELLA DISABILITA Evidence Based Rehabilitation UPDRS Barthel Index Berg, Tinetti FFM Mini Mental Scale ADL Scale 6 Minutes WT SF36

39 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).

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