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Nuove modalità di riabilitazione si stanno sempre evolvendo, tuttavia negli ultimi anni alcuni dei metodi terapeutici più promettenti sono guidati dalla neuroscienza. Se non hai familiarità con NeuroTracker , questo strumento percettivo-cognitivo è un programma di allenamento che utilizza un ambiente 3D immersivo e il monitoraggio di oggetti multipli per rafforzare le capacità di elaborazione visiva e le funzioni cognitive. I vantaggi della formazione includono miglioramenti nella percezione del movimento biologico , velocità di elaborazione delle informazioni visive, attenzione, memoria di lavoro, inibizione e consapevolezza situazionale, tra le altre funzioni esecutive. Qui copriremo il motivo per cui questa neurotecnologia offre alcuni vantaggi unici per la riabilitazione fisica e cognitiva.
A seguito di lesioni o esposizione a traumi, i sistemi di elaborazione cognitiva e visiva possono essere compromessi. Ciò che la maggior parte delle persone trova sorprendente è quanto intimamente siano connessi il cervello e il corpo .
Ad esempio, è noto che i problemi o i deficit con l'elaborazione visiva possono avere un impatto drammatico sull'equilibrio. Pertanto, questi sistemi cognitivi centrali sono fondamentali per raggiungere il successo nei programmi di riabilitazione sia fisica che neurologica. Qui approfondiremo l'applicazione di NeuroTracker , come esempio di come i programmi cognitivi possono assistere efficacemente le persone nel loro ritorno alle attività della vita quotidiana e dell'occupazione.
di riabilitazione fisica che implicano l’apprendimento motorio, come l’apprendimento dell’uso di una protesi dopo un’amputazione, o l’allenamento della deambulazione dopo una lesione del midollo spinale, impongono pesanti esigenze ai sistemi cognitivi. Ad esempio, la perdita di un arto ha un impatto fisico, psicologico e sociale significativo sulla vita di una persona. Deambulare con una protesi sopra il ginocchio richiede uno sforzo cognitivo significativo, poiché gli indizi propriocettivi relativi alla posizione dell'arto protesico nello spazio vengono persi e la perdita di controllo motorio alla caviglia e al ginocchio influenza le strategie di equilibrio (Williams et al., 2006). .
Le attività durante la riabilitazione protesica, come indossare/togliere la protesi e l'allenamento della deambulazione, richiedono sia le abilità fisiche di forza, equilibrio e coordinazione, ma anche la capacità cognitiva per apprendere efficacemente queste nuove abilità e adattarle ad ambienti complessi. Si ritiene che diverse aree della cognizione siano coinvolte nel successo dell’uso delle protesi, tra cui la memoria di lavoro, l’attenzione e la funzione visuospaziale (Coffey et al., 2012). Allo stesso modo, il controllo esecutivo e l’inibizione sono importanti per l’autoregolazione e la gestione del dolore. Il controllo esecutivo varia all’interno delle persone ed è una risorsa non costante soggetta ad affaticamento (Solberg et al, 2009).
Specifici della lesione del midollo spinale, spasticità, clono, debolezza e instabilità posturale possono comportare uno schema di deambulazione più complesso, che richiede una maggiore elaborazione delle informazioni. Questi vincoli impediscono una deambulazione fluida e naturale e i pazienti devono generare adattamenti che potrebbero influenzare le esigenze cognitive del compito di deambulazione. Poiché l'attenzione è una risorsa limitata, questo aumento della domanda cognitiva potrebbe essere sufficiente a diminuire il senso di sicurezza del paziente e la capacità di integrare correttamente le informazioni provenienti dall'ambiente. Per quanto riguarda le capacità motorie in generale, i pazienti con lesioni del midollo spinale hanno meno controllo a causa dell'instabilità posturale, della mancanza di equilibrio, della debolezza muscolare e della perdita sensoriale.
Per controbilanciare quelle sfide, devono monitorare da vicino i loro movimenti. Di conseguenza, devono essere assegnate più risorse attenzionali all'integrazione sensoriale (visiva, vestibolare e propriocettiva). Questa una strada chiave in cui NeuroTracker si adatta, fornendo un metodo efficace per addestrare le funzioni esecutive per avere una resistenza aumentata, nonché una maggiore resilienza alla fatica durante i compiti di riabilitazione fisica che tassano fortemente i sistemi cognitivi.
La neuroplasticità è essenzialmente il cervello che adattava i suoi percorsi neurali e le sinapsi per rispondere ai cambiamenti nel comportamento, nell'ambiente, nei processi neurali e nelle lesioni. Può anche coinvolgere la neurogenesi , che è la crescita di nuovi neuroni nel cervello. Il cervello è incredibilmente adattabile e si cambia per rispondere meglio alle esigenze ambientali. Poiché le lesioni e l'esposizione al trauma possono influenzare la forza e la funzione dei sistemi cognitivi, NeuroTracker aumenta le onde cerebrali che sono state associate ad un aumento dello stato di neuroplasticità. Migliora l'apprendimento rafforzando ripetutamente l'attenzione e le funzioni esecutive in un modo che consente al cervello di ricollegare stesso di diventare più efficiente nelle prestazioni dei compiti (Faubert & Sidebottom, 2012).
Ad esempio, lesioni che causano danni al midollo spinale o la perdita di un arto causeranno senza dubbio traumi psicologici. Il paziente potrebbe anche aver subito un trauma neurologico come una lieve lesione cerebrale traumatica o una commozione cerebrale. L’esperienza emotiva del trauma psicologico può avere effetti cognitivi a lungo termine. I sintomi caratteristici del disturbo da stress post-traumatico e della commozione cerebrale comportano alterazioni dei processi cognitivi come memoria, attenzione, pianificazione e risoluzione dei problemi (Hayes et al., 2012).
Nel corso di venti prove e ogni sessione eseguita, NeuroTracker suscita questi sistemi cognitivi in un modo controllato e alla soglia individuale di ciascun utente. Gli algoritmi di velocità brevettati sono stati progettati in modo tale da sfidare continuamente l'utente ai limiti superiori della loro capacità di monitoraggio, senza sovraccaricarli a un punto che diventa troppo difficile.
Rimanere all'interno di questa zona di sviluppo prossimale consente l'apprendimento ottimale e la neuroplasticità. Questo adattamento alle capacità individuali avviene momento per momento, fornendo un programma di formazione efficiente, efficace e su misura per l’individuo.
NeuroTracker non solo suscita i sistemi cognitivi richiesti per l'apprendimento e il padronanza efficace delle capacità motorie, ma consente di integrare le capacità fisiche nelle sessioni di allenamento. Una volta che un utente ha consolidato il proprio apprendimento in una posizione seduta, la prossima fase dell'apprendimento prevede l'incorporazione di abilità propriocettive e fisiche che progrediscono nella complessità per soddisfare le esigenze dell'ambiente. L'obiettivo è aumentare la capacità di carico cognitivo, che prepara efficacemente il cervello ad essere sempre più adattabile a nuovi ambienti.
Questo processo condiziona gli utenti affinché siano in grado di eseguire a livelli ottimali entrambi i compiti, in situazioni in cui ci saranno sia sfide fisiche che richieste di attenzione e consapevolezza situazionale. In un contesto di riabilitazione fisica, ciò può includere attività che incorporano equilibrio, andatura, forza e coordinazione, il tutto durante il NeuroTracking.
In un programma di riabilitazione fisica, l'abilità a doppia attività è particolarmente importante non solo per padroneggiare nuove competenze , ma per la sicurezza nell'esecuzione in ambienti impegnati o impegnativi. Ad esempio, avere successo a piedi richiede una consapevolezza situazionale, la capacità di controllare adeguatamente i movimenti degli arti e la capacità di navigare in ambienti complessi per raggiungere con successo la posizione desiderata. Uno studio pilota del capo scienziato di NeuroTracker il professor Jocelyn Faubert indica che le richieste di attenzione aumentano significativamente il rischio di lesioni ACL attraverso cambiamenti nella funzione di abilità motoria. Con un carico cognitivo più elevato sull'individuo, i meccanici di atterraggio dell'arto inferiore possono cambiare (Mejane et al., 2019).
Sebbene si tratti di un infortunio specifico, è logico dedurre che questa influenza sia generica rispetto ad altri rischi di infortunio basati sulle abilità motorie, specialmente negli individui che partecipano a un programma di riabilitazione per rafforzare e riqualificare la funzione fisica e neurologica. Inoltre, è stato dimostrato che il dual-tasking influenza gravemente i parametri dell’andatura associati al rischio di caduta nelle popolazioni soggette a cadute, e il costo del dual-task è stato associato a scarse prestazioni nei test neuropsicologici dell’attenzione e della funzione esecutiva (Yogey-Seligmann et al., 2008)
NeuroTracker può essere usato come intervento per migliorare la capacità di eseguire il doppio tasking e può anche essere utilizzato come valutazione per esaminare la sicurezza di eseguire determinate doppie attività durante la riabilitazione e l'attività quotidiana. Le prestazioni simultanee su due compiti che richiedono l'attenzione non solo causano una competizione per l'attenzione, ma sfida il cervello a dare priorità ai due compiti.
L’uso dell’allenamento a doppio compito può servire come predittore del potenziale rischio di caduta e lesioni e potrebbe essere in grado di rivelare deficit non osservati durante le abilità motorie a compito singolo eseguite da sole. Tipicamente, un individuo sarà in grado di eseguire efficacemente i compiti separatamente con un sufficiente grado di precisione e stabilità. Quando viene introdotto il compito cognitivo, le prestazioni in uno dei compiti vengono significativamente ridotte. Ciò significa che la consapevolezza della situazione e l’attenzione saranno ridotte, oppure la qualità dell’abilità motoria stessa verrà compromessa.
Poiché NeuroTracker viene eseguito in un'impostazione controllata alla singola soglia dell'utente, fornisce il metodo ideale per valutare la capacità di eseguire in sicurezza un'abilità motoria in aumento del carico cognitivo. Allo stesso tempo, il paradigma di monitoraggio degli oggetti multipli addestra anche la percezione del movimento biologico (BMP). BMP prevede la capacità dei sistemi visivi di riconoscere movimenti umani complessi, nonché di prevedere le azioni e le intenzioni degli altri.
L’importanza della percezione del movimento biologico può essere vista mentre si percorre un marciapiede affollato o in un negozio di alimentari, si gareggia nello sport o si guida. Ciò ha implicazioni per la gestione del dolore e il carico sulle articolazioni, sui tessuti molli e sulla muscolatura degli individui che si stanno riprendendo da un infortunio. Con il tempo e l'allenamento, gli utenti possono sviluppare le capacità cognitive e motorie necessarie per tornare con successo alle attività quotidiane.
Questa corrispondenza di complesse esigenze di terapia con la valutazione e l'allenamento flessibili di NeuroTrackerconsente ai medici di portare i loro trattamenti a un livello molto più avanzato. In effetti, alcuni principali specialisti di neurovision utilizzano i dati NeuroTracker per guidare l'intero approccio di intervento, utilizzando approfondimenti dai risultati per valutare l'efficacia di altri interventi, nonché per personalizzare il trattamento delle esigenze dell'individuo in ogni fase del processo.
Se sei interessato a saperne di più sull'approccio più ampio all'allenamento neurovisivo, dai un'occhiata anche a questo blog.
Cos'è il Training Neurovisivo?
Riferimenti
Coffey, L., O'Keeffe, F., Gallagher, P., Desmond, D., & Lombard-Vance, R. (2012). Funzionamento cognitivo in persone con amputazioni degli arti inferiori: una revisione. Giornale di disabilità e riabilitazione, 34(23), 1950-1964. doi:10.3109/09638288.2012.667190
Faubert J, Sidebottom L. Formazione percettivo-cognitiva nello sport. J Clin Psicologo dello sport2012; 6:85–102.
Hayes, J., VanElzakker, M., & Shin, L. (2012). Interazioni emotive e cognitive nel disturbo da stress post-traumatico: una revisione di studi neurocognitivi e di neuroimaging. Frontiere nelle neuroscienze integrative, 6(89), 1-14. doi:10.3389/fnint.2012.00089
Lajoie, Y., Barbeau, H., & Hamelin, M. (1999). Requisiti di attenzione nel camminare nei pazienti con lesioni del midollo spinale rispetto ai soggetti normali. Midollo spinale, 37, 245-250. doi:10.1038/sj.sc.3100810
Mejane, J., Faubert, J., Romeas, T., & Labbe, D. (2019). L’impatto combinato di un compito percettivo-cognitivo e dell’affaticamento neuromuscolare sulla biomeccanica del ginocchio durante l’atterraggio. Il ginocchio, 26(1), 52-60. doi: https://doi.org/10.1016/j.knee.2018.10.017
Nudo, R. (2013). Recupero dopo lesione cerebrale: meccanismi e principi. Frontiere nelle neuroscienze umane, 7(887), 1-14. doi:10.3389/fnhum.2013.00887
Nudo, R., Plautz, E., & Frost, S. (2001). Ruolo della plasticità adattiva nel recupero della funzione dopo il danno alla corteccia motoria. Muscoli e nervi, 24, 1000-1019.
Phelps, L., Williams, R., Raichle, K., Turner, A., & Ehde, D. (2008). L'importanza dell'elaborazione cognitiva per l'adattamento nel 1° anno dopo l'amputazione. Giornale di psicologia della riabilitazione, 53(1), 28-38. doi:10.1037/0090-5550.53.1.28
Solberg, L., Roach, A., & Segerstrom, S. (2009). Funzioni esecutive, autoregolamentazione e dolore cronico: una revisione. Annali di medicina comportamentale, 37, 173-183. doi:10.1007/s12160-009-9096-5
Williams, R., Turner, A., Segal, A., Klute, G., Pecoraro, J., & Czerniecki, J. (2006). Avere una protesi di ginocchio computerizzata influenza le prestazioni cognitive durante la deambulazione dell'amputato? Archivi di medicina fisica e riabilitazione, 87(7), 989-994. doi:10.1016/j.apmr.2006.03.006
Yogev-Seligmann, G., Hausdorff, J., & Giladi, N. (2008). Il ruolo della funzione esecutiva e dell'attenzione nell'andatura. Società dei disordini del movimento, 23(3), 329-342. doi:10.1002/mds.21720
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