< Terug naar vorige pagina

Project

Het effect van spasticiteit op reactief evenwicht bij kinderen met cerebrale parese

Cerebrale parese (CP), of hersenverlamming, is de meest voorkomende oorzaak van een motorische beperking bij kinderen. CP wordt veroorzaakt door een niet-progressieve laesie in de hersenen, wanneer deze zich ontwikkelen. Als gevolg van de laesie, is het moeilijk om de spieren selectief te controleren, is er verhoogde reflex sensitiviteit, en spierzwakte. Dit alles leidt tot gang- en evenwichtsproblemen. Kinderen met CP hebben problemen met reactief evenwicht, wat gedefinieerd wordt als de mogelijkheid om het evenwicht te bewaren na een onverwachtse perturbatie. Reactief evenwicht is nodig voor groot-motorische taken in het dagelijkse leven zoals wandelen. Het is dan ook niet verwonderlijk dat 35% tot 55% van de kinderen met CP dagelijks valt. Verhoogde gewrichtsweerstand is het meest voorkomende symptoom bij CP en wordt klinisch beschreven als verhoogde weerstand tegen de rotatie van een gewricht. Klinische tests stretchen de spier van een ontspannen patiënt door middel van de rotatie van een gewricht en evalueren vervolgens de geobserveerde weerstand. Gelijkaardige spier-stretches komen ook voor tijdens functionele bewegingen zoals wandelen op oneffen terrein of stilstaan op een vertrekkende bus. Verhoogde gewrichtsweerstand zou dus kunnen bijdragen aan de evenwichtsproblemen die we vaak zien in kinderen met CP. Er is nochtans verrassend weinig geweten over het effect van verhoogde gewrichtsweerstand op evenwichtscontrole. Het algemene doel van deze thesis is om de bijdrage van verhoogde gewrichtsweerstand aan evenwichtsproblemen in kinderen met CP te onderzoeken. Dit zal ons inzicht verbeteren in hoe evenwichtsproblemen in kinderen met CP ontstaan en hoe we deze beter kunnen behandelen.

We verzamelden eerst experimenteel bewijs voor een nieuwe hypothese over de mechanismen achter verhoogde gewrichtsweerstand. De nieuwe hypothese geeft short-range stiffness een belangrijke rol in verhoogde gewrichtsweerstand door zijn interactie met verhoogde spiertonus en interactie met reflexen. Vervolgens ontwikkelden we een neuromechanisch model dat onze nieuwe inzichten gebruikt om de subject-specifieke neurale en niet-neurale factoren van verhoogde gewrichtsstijfheid te identificeren. Vervolgens onderzochten we de sensorimotorische transformaties die onderliggend zijn aan reactief evenwicht. We ontdekten dat de spier-respons verklaard kan worden door feedback van het zwaartepunt, net zoals bij typisch ontwikkelende kinderen. In tegenstelling tot typisch ontwikkelende kinderen is er een verhoogde gevoeligheid voor verstoringen van het zwaartepunt voor zowel de agonisten als antagonisten. Dit leidt tot grote spier (co-)activatie. Deze verhoogde co-activatie is ook aanwezig wanneer verhoogde gewrichtsstijfheid (t.g.v. verhoogde co-activatie) niet nuttig was, wat suggereert dat dit geen compensatie strategie is. De verhoogde co-activatie is eerder het gevolg van onderliggende motorische problemen. We ontdekten dat verminderde reciproke inhibitie tijdens geïsoleerde gewrichtsrotaties gerelateerd is aan verhoogde co-activatie tijdens evenwichtsperturbaties. Dit suggereert dat verminderde reciproke inhibitie een belangrijke rol speelt bij evenwichtsproblemen bij kinderen met CP. Tot slot, geven voorlopige resultaten aan dat kinderen met CP kunnen leren om deze co-activatie te onderdrukken en hun evenwichtscontrole te verbeteren via perturbatie-training.

Onze inzichten zijn van klinisch belang omdat ze vertaald kunnen worden naar betere klinische evaluatie van verhoogde gewrichtsweerstand. Ten eerste kan het evalueren van het effect van bewegingsgeschiedenis tijdens een klinische test voor spasticiteit helpen bij het onderscheiden van de bijdrage van neurale en niet-neurale factoren. Ten tweede kan het combineren van klinische tests met ons neuromechanisch model helpen bij deze identificatie om zo de diagnose te verbeteren. Ten derde raden we aan om de agonist-antagonist co-activatie te evalueren wanneer we een schatting willen doen van de invloed van verhoogde gewrichtsweerstand op functionele bewegingen. Tot slot, suggereren onze resultaten ook dat training gericht moet zijn op reciproke inhibitie, bijvoorbeeld door oefeningen waarbij verhoogde co-activatie de prestatie zal verminderen.  

Datum:7 sep 2018 →  31 okt 2023
Trefwoorden:Cerebral palsy, reactive balance, simulations, perturbations, stretch reflex
Disciplines:Systeemtheorie, -modellering en -identificatie, Biomechanica, Neurologische en neuromusculaire ziekten, Revalidatie
Project type:PhD project