Efectos del entrenamiento en bicicleta con retroalimentación visual sobre la marcha en pacientes con esclerosis múltiple

Articulo:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0213485317302517

las neuronas obtienen información sobre sus acciones directa o indirectamente; esta información se denomina retroalimentacion, la cual puede ser de forma exhortatoria o inhibitoria.

en el articulo se nos propone el tema de las alteraciones en la marcha las cuales llegan a ser bastante comunes y presentes en alto porcentaje en pacientes con esclerosis múltiple. Pero primero aclaremos ¿que es EM?: es una enfermedad autoinmunitaria que afecta el cerebro y la médula espinal (sistema nervioso central).es causada por el daño a la vaina de mielina, las alteraciones motoras son las más frecuentes, con un 90-95% de prevalencia, seguidas de sensitivas, con un 77%, y las cerebelosas en un 75%. Esta vaina es la cubierta protectora que rodea las neuronas. Cuando esta cubierta de los nervios se daña, los impulsos nerviosos disminuyen o se detienen.El daño al nervio es causado por inflamación. La inflamación ocurre cuando las células inmunitarias del propio cuerpo atacan el sistema nervioso. Esto puede ocurrir a lo largo de cualquier zona del cerebro, el nervio óptico o la médula espinal.

No se sabe exactamente qué causa la EM. La creencia más frecuente es que los culpables son un virus, un defecto genético, o ambos. Los factores ambientales también pueden jugar un papel.

Entonces se inicia con la propuesta de que el entrenamiento en bicicleta con retroalimentación visual se presenta como una herramienta útil en el tratamiento de estas alteraciones, estudiando el efecto a corto plazo de este tipo de entrenamiento, ya que Un alto porcentaje (75%) de pacientes con EM refieren alteraciones en la marcha, las cuales pueden limitar la realización de las actividades básicas de la vida diaria (ABVD) y afectar a la calidad de vida de los sujetos

Material y métodos: Sesenta y un pacientes con EM con afectación leve-moderada, distribuidos aleatoriamente en un grupo control y un grupo experimental participaron en el estudio. El grupo experimental fue sometido a entrenamiento con bicicleta con biofeedback visual (sistema MOTOmed Viva2) un día en semana durante 3 meses y un programa domiciliario de ejercicios. El grupo control tuvo solo el programa domiciliario de ejercicios. Valoración mediante el sistema de análisis de marcha GAITRite® Walkway de ambos grupos, pre, al mes y postintervención.

debido a que el pedaleo comparte un patrón cinemático similar a la marcha, ya que ambas tareas son cíclicas, requieren de flexo-extensión recíproco de cadera, rodilla y tobillo, y tienen una activación alternante de agonistas y antagonistas de manera sincronizada y coordinada, por lo tanto una retroalimentacion entra agonistas, antagonistas y sinergistas con el SNC.

No se ha encontrado en pacienten ningun efecto adverso, Otros autores indican que hay un efecto a nivel del generador central de patrones (GCP), que es el que produce los movimientos de flexión y extensión del MMII durante la marcha. Este puede ser regulado por estímulos sensoriales externos y este respondería al feedback visual proporcionado en el panel de la bicicleta durante el entrenamiento

Intervención: En la sala de neurofisioterapia biofuncional de la Unidad de Esclerosis Múltiple del Hospital Universitario Virgen Macarena, el grupo experimental fue sometido al uso de la bicicleta estática con programa de retroalimentación con programa de coordinación para trabajar la asimetría de presiones de los miembros inferiores durante 30 min de duración de pedaleo con una resistencia al 75% de la capacidad máxima. La intervención se realizó una vez por semana durante 3 meses.

No existen estudios publicados hasta la fecha en los que se valore el efecto del sistema MOTOmed Via2 en la marcha de los pacientes de EM. La literatura científica solo tiene estudios sobre el efecto del entrenamiento en bicicleta con biofeedback visual en la marcha en ictus. Los estudios anteriores han demostrado que el entrenamiento del movimiento con retroalimentación visual puede proporcionar información sensorial intrínseca y extrínseca para mejorar el aprendizaje y el control motor.

como conclusion los patrones de activación de los músculos durante el ciclismo y la marcha son similares, ya que ambos requieren de una flexión y extensión recíproca del miembro inferior y una coordinación adecuada de los músculos agonistas y antagonistas. Las investigaciones anteriores indican que el movimiento de flexión y extensión de los miembros inferiores producidos por el GCP puede ser regulado por entradas sensoriales periféricas. Así que una posible explicación de los efectos positivos observados del tratamiento es que la retroalimentación visual proporcionada en el panel de la bicicleta durante el entrenamiento podría ser beneficiosa para el control muscular y las activaciones a nivel muscular del miembro inferior afectado.

Convergencia y divergencia neuronal en la visión

Articulo:https://jov.arvojournals.org/article.aspx?articleid=2193493

Neuronal convergence in early contrast vision: binocular summation is followed by response nonlinearity and area summation

entendiendo la como convergencia como un proceso en el cual sobre un mismo elemento postsinaptico caen dos o mas terminaciones provenientes de uno o mas elementos sinapticos ( dos o mas estímulos)
En el presente articulo se evaluó la suma del contraste a través de los ojos y el área umbral de detección, para ello se usaron estímulos de rejillas de ondas sinusoidales, que produjeron una continua suma binocular lineal.

Las etapas iniciales de la visión descomponen las dos imágenes de la retina en estimaciones locales de las dimensiones de las características, como el contraste, el tamaño y la orientación. Sin embargo, (i) los observadores normales experimentan una visión unitaria (binocular) del mundo y (ii) el mundo contiene superficies y texturas especialmente extensas cuyas proyecciones superan las huellas (campos receptivos) de los análisis retinianos locales. Por lo que la convergencia neuronal a través del espacio y los ojos es una condición necesaria para construir representaciones de objetos binoculares a partir de medidas monoculares locales.

Por lo que incluso llegar a estudiar o hacer un análisis de convergencia visual, llega a ser todo un desafía al tener muchas variables interviniendo neurofisiologicamente y así mismo tenerlas en cuenta o llegar a aislarlas de experimento, así como son las variables potencialmente confusas que  incluyen: el nivel de ruido, la falta de homogeneidad de la retina y la incertidumbre. Desenredar estos parámetros plantea un serio desafío para la interpretación de este tipo de experimento. 

Los tres tipos de estímulo se utilizaron en el experimento de "área" (suma a través del espacio), pero solo los de (a) y (b) se usaron en el experimento de "ojos" (suma binocular) y el experimento de "ojos y área" ( suma a través de los ojos y el área juntos).
Encontraron que las sensibilidades a los controles "negro" y "blanco" eran idénticas, pero que la sensibilidad al estímulo completo era casi el doble de grande (un factor de 1.8). Su modelado los llevó a concluir que la visión puede realizar una suma lineal (después de la transducción de contraste no lineal);se encontró una suma cuando las regiones de señal dual se colocaron en diferentes ubicaciones espaciales en diferentes ojos, lo que indica la convergencia neuronal de diferentes ojos y diferentes ubicaciones de la retina

Inervación reciproca

Articulo: https://link.springer.com/article/10.1007/BF00248369

Disorder in reciprocal innervation upon initiation of voluntary movement in patients with Parkinson's disease

Como principio neurofisiologico es la interacción refleja el cual la inhibición reciproca se da por la sumatoria de la estimulacion del agonista junto con la inhibición del antagonista, lo cual es la base para un movimiento coordinado, en patologías como el parkinson la unidad motora que lleva información así como la retroalimentacion a la corteza cerebral para una comprensión de la posición de los miembros, el control de movimientos voluntarios y el mantenimiento del tono se ve alterada.

Imagen tomada de:https://physicalmed.es/clinica-de-fisioterapia/fisioterapia-y-parkinson/

En el articulo se investigó la inervación recíproca de las motoneuronas del soleo al iniciar la dorsiflexión voluntaria de tobillo en ocho pacientes con enfermedad de Parkinson, Con el agonista electromiográfico(EMG) y la inervación reciproca al estimulo se evidencio la respuesta de los sujetos de prueba.

La facilitación entre el inicio de la EMG y el inicio de la contracción mecánica se atribuyó al efecto directo del comando descendente del cerebro, lo que sugiere un cierto trastorno en el control del sistema para la inervación recíproca. Primero describen dos tipos de inhibición que ocurren, en la primera fase inhibición en el control normal fue una inhibición bastante débil que apareció casi simultáneamente con el agonista de la actividad EMG y tendió a ser reemplazado en alrededor de 50-100 ms por el efecto facilitador del estiramiento del extensor de tobillo. La segunda inhibición se desarrolló después de 100 ms y era bastante fuerte.

Pero en el caso de los pacientes con Parkinson en 6 de los ocho se vieron más marcados los cambios o alteraciones que ocurre. La primera fase de inhibición disminuyó lentamente hasta el nivel de control en alrededor de 200-300 ms y fue reemplazado por una inhibición posterior. E incluso en los otros dos sujetos, no se observó la primera fase como en los controles, la cantidad de inhibición fue generalmente más débil que la de los controles cuando se comparó en el momento correspondiente.

La característica más sorprendente del presente estudio es que las motoneuronas antagonistas reciben una facilitación al inicio de la contracción voluntaria en los sujetos con enfermedad de Parkinson, a diferencia de la inhibición observada en los controles.

En conclusión, el presente estudio ha confirmado una alteración en la inervación recíproca en los pacientes con enfermedad de Parkinson al iniciar un movimiento voluntario que no podría atribuirse únicamente al aumento de las actividades reflejas miotáticas.

Aprendizaje Hebbiano

Articulo: https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0959438817300910

The temporal paradox of Hebbian learning and homeostatic plasticity

Como sabemos la plasticidad  hebbiana,es un mecanismo sináptico que detecta y
amplifica la co-actividad entre las neuronas, se considera un ingrediente clave subyacente del aprendizaje y la memoria en el cerebro. El articulo sugiere que la plasticidad homeostática es
complementada por procesos de compensación rápidos adicionales, que estabilizan rápidamente la actividad neuronal en escalas de tiempo cortas; bajo la premisa de "Las neuronas que se disparan juntas se conectan".

¿Pero como lo hacen? a partir de un proceso compensatorio como un controlador de retroalimentación que observa algún aspecto de la actividad neuronal o la fuerza sináptica, y utiliza esta observación para calcular una señal retroalimentación que afecta directamente la fuerza sináptica para estabilizar la actividad global del circuito neuronal que se esta utilizando.

por lo que se presume que la trinidad de plasticidad, competencia y estabilidad de Hebb es crucial para el aprendizaje y la memoria efectiva.

ideación delirante y paradigma pictórico

como sabemos la ideacion/planeacion es producida en áreas de asociación, pero en este estudio se intentó valorar con un enfoque en pacientes con esquizotipia ( características de la personalidad y experiencias relacionadas con la psicosis y, en particular, con la esquizofrenia). Para de esta forma dar una mejor idea del concepto  de planeación y como esta difiere según el tipo de persona, lo aprendido, vivido e incluso en un trastorno neurológico

Metodología: se utilizó una nueva tarea de memoria que consiste en imágenes de elementos cotidianos, separados en categorías. En la prueba, a los participantes se les presentaron imágenes que se habían visto en la fase de estudio, señuelos relacionados (artículos adicionales de las mismas categorías pero que eran nuevos) y artículos nuevos que no eran de estas categorías.

los resultados sugieren que los sujetos que tienen un alto nivel de esquizotipia positiva / ideación delirante requieren menos pruebas antes de que estén dispuestos a llamar viejo a un elemento; mostrando una mayor confianza en personas con ideación delirante ante lo que ellos confirman es un recuerdo vívido y real, ya que su mente lo percibe de esta manera; mostrando que la memoria en vez de ser un proceso de recolección de “videos” los cuales pueden ser reproducidos constantemente es un proceso constructivo que involucra juntar elementos de la experiencia que pueden verse afectados por las expectativas; por lo tanto puede ser falible y propensa a la distorsión y el error, lo que explica como en procesos de esquizofrenia hay mayor dificultad para recordar y por consiguiente idear.

imagen tomada de:https://es.dreamstime.com/ejemplo-de-una-cabeza-con-el-cerebro-image112091721

Se evidenció que aquellos participantes que ocupan un lugar importante en la dimensión de experiencias inusuales de la esquizotipia (que se relaciona con experiencias positivas, como alucinaciones y delirios) y la desorganización cognitiva tenían más recuerdos falsos para el señuelo crítico no estudiado. Esto nos dice que hay todo un cambio en la construcción de memoria, de correlaciones y definiciones, lo cual tergiversa el modelo de ideación, por lo tanto lo esperado, ya que la ideación al estar íntimamente relacionada con la experiencia ( lo que me ha pasado y como lo alteró en un futuro) creará un vacío en el que no habrá relación entre el aprendizaje y la ideación/planeación a largo plazo o simplemente de lo esperado.

Sugiere que el exceso de confianza puede desempeñar un papel en el desarrollo y mantenimiento de algunos de los síntomas de la esquizofrenia, particularmente los delirios. Argumentan que la memoria falsa, donde se fabrican o distorsionan los eventos, puede ser importante para explicar algunos temas de ideación delirante que puede desarrollarse. Por lo que la persona no percibe que su memoria a sido alterada, tiene total certeza y credibilidad en lo que dice o  posición tomada, así como cada uno realiza su propia abstracción cognitiva y crea un reconocimiento de sí mismo.

Link del articulo: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0005791618300132

Bibliografia:

Evans, L.H., McCann, H.M., Isgar, J.G., Gaston, A., High delusional ideation is associated with false pictorial memory, Journal of Behavior Therapy and Experimental Psychiatry (2018), doi: https://doi.org/10.1016/j.jbtep.2018.09.005.

Predicción/anticipacion ¿choque inminente o paso prioritario?

Hoy quise enfocar el tema de predicción y anticipación a un contexto que pienso nos es llamativo por suceder principalmente en las ciudades y el caos que manejamos a diario, el articulo me lo permite al  tratar de el tema de como un ciclista urbano hará el proceso de anticipación a la acción o cruce que hará el conductor de un vehículo, sabemos por supuesto la importancia de la anticipación en la vida diaria, ante cualquier situación ya sea caminar, llegar a casa a la hora indicada o a cualquier lugar, para hacer planes, los gestos deportivos e incluso más a nivel competitivo.

Por eso mismo, quiero comprender aún mejor la forma en como el cerebro del ciclista en el ámbito de la ciudad maneja los sesgos, realiza los ajustes postulares correspondientes o los que la situación que este previendo le permite y se anticipa al contexto y comportamiento de la otra persona, el cual en el caso es su competencia, vencer el comportamiento de un conductor; predecir sus acciones y así lograr vencer cualquier infortunio y tener el placer de volver a casa.

El articulo es What will the car driver do? A video-based questionnaire study on cyclists' anticipation during safety-critical situations, hace reflexión sobre la frecuente pregunta de "¿quien lleva la vía?", como el ciclista en dichas situaciones tiene que hacer una desaceleracion a su propio comportamiento ante la información de una proximidad temporal al conflicto.

la metodología es bastante interesante al contar con 1030 participantes que recibieron videoclips de nueve situaciones de intersecciones críticas para la seguridad.
Después de cada videoclip, los participantes completaron un cuestionario que incluye preguntas sobre qué hará el conductor del automóvil a continuación(le daría paso primero o no),la percepción de riesgo,si desaceleraría la cicla,los factores que contribuyeron a realizar la predicción,sus prioridades , así como el color del carro y su única respuesta correcta.


foto tomada de https://labicikleta.com/me-inicie-ciclismo-urbano/

como en todo se emplea un lenguaje, en este caso se habla de las reglas de transito formales e informales las cuales fueron violadas, la representación prototípica de la situación dada por la experiencia, la imitación o la extracción de información visual relevante, como llevaran a un movimiento inteligente ( funcional) ya sea de manera consciente( al calcular la distancia del carro, su aceleración, la condición del conductor, la orientación de su cabeza antes de realizar el giro) o inconsciente (a través de percepciones sensoriales que generara adaptaciones, así como se evita un choque a último momento por simple reflejo!).

Esta es la tabla de las variables que escogieron los participantes como indicador de su predicción, la distribución de 4 columnas de colores indicando si había una predicción correcta (evitando el choque) o incorrecta. siendo las primeras o mejores indicadores la velocidad del carro junto con la aceleración, estando por encima de la marcación de la vía y la prioridad del ciclista
Se logra llegar a la conclusión que los participantes que indicaron que la velocidad o la aceleración del automóvil eran altas tenían más probabilidades de predecir correctamente que el conductor no se rendiría ante el ciclista, mientras que los participantes que pensaban que el automóvil estaba conduciendo lentamente o desacelerando a menudo creían falsamente que el automóvil dejaría que el ciclista cruzara primero; el ciclista hace una mejor anticipación de la acción del conductor cuando se encuentra temporalmente más cerca al conflicto, mostrando un mayor uso de regiones cerebrales, aumento de la atención; reflejando como quiere evitar encontrarse en una situación que ponga en riesgo su supervivencia.

Por último, me gustaría hablar de como el cerebro hace un balance entre los contrapesos, tanto para la toma de decisiones, para sus gustos, relaciones sociales y estudios, así como nos muestra el articulo el ciclista hace un cálculo entre dos variables; mostrando que las predicciones correctas del comportamiento del conductor y el alto riesgo percibido están asociadas con un comportamiento de desaceleración.

 Link del articulo: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0022437518305346