Sensorisch proprioceptieve aandacht stimuleert motorisch leren

Bij motorisch leren is zowel de motorische als de sensorische cortex betrokken. Motorisch leren heeft ook invloed op het sensorische systeem door het veranderen van sensorische functies, vooral propriocepsis. In een eerdere studie hebben deze auteurs al aangetoond dat het aanleren van een duim abductie taak de motorcorticale integratie van proprioceptieve input van de abductor pollicis brevis (APB) faciliteert. In deze studie gaan de auteurs kijken of het omgekeerde ook waar is, dus of proprioceptieve input van de APB het motorische leerproces beïnvloedt.
De proprioceptieve input in de motorische cortex kan gemeten worden door een ingewikkeld proces van verminderde en versterkte inhibitie van hand musculatuur. Dit wordt sensomotorische organisatie (SMO) genoemd. SMO kan tijdelijk beïnvloed worden door kortdurende sensorische aandachtstaken tijdens discontinue vibratie van de handspieren. Gebaseerd op eerdere bevindingen verwachten de auteurs dat deze sensorische aandacht tijdelijk de motorcorticale integratie van proprioceptieve input van de APB moduleert.

Methode

Acht personen werden gevraagd om:

• Subtiele verschillen in vibratie frequentie op de APB op te merken (AttVIB) of
• Lichte elektrische stimuli op de huid boven de APB te detecteren (AttCUT).

Het effect van zowel AttVIB als AttCUT werd bij alle proefpersonen gemeten in verschillende sets. De motorische taak bestond uit het zo snel mogelijk uitvoeren van duim abducties.
Transcraniale magnetische stimulatie (TMS) werd gebruikt om intracorticale inhibitie en sensomotorische organisatie te meten. Oppervlakte EMG werd gebruikt om activiteit in de ABP, de m. interosseus dorsalis I (FDI; first dorsal interosseus) en de abductor digiti minimi (ADM) te meten.
Bij AttVIB werden er kleine veranderingen in de vibratie-frequentie aangebracht en moesten de deelnemers door een druk op de knop met hun andere hand aangeven of er een verschil in frequentie was. Hierop kregen ze direct respons of dit wel of niet correct was. Bij AttCUT werd random een licht elektrisch signaal gegeven op de huid ter hoogte van de ABP. Ook hier moesten de deelnemers het aangeven wanneer ze iets voelden en kregen ze hierop direct feedback. Ieder proefpersoon nam deel aan twee neurofysiologische sessies en drie gedragsmatige sessies. In de twee neurofysiologische experimenten werd het effect van de twee verschillende sensorische aandacht taken (AttVIB en AttCUT) op SMO van het motorische gebied van de hand getest. In de drie gedragsmatige experimenten was het motorisch leren van de abductie taak eerst getest zonder de sensorische taak vooraf, daarna met de sensorische taak.

Resultaten

Bij baseline werd gevonden dat SMO zo georganiseerd was dat vibraties intracorticale inhibitie verminderden en dat nonvibraties de intracorticale inhibities juist versterkte. Zonder vibraties was er geen verschil in de intracorticale inhibitie te vinden. Na AttVIB was het patroon van SMO op twee manieren veranderd. Ten eerste produceerde de proprioceptieve input van de APB een sterkere reductie van intracorticale inhibitie in de APB dan bij baseline. Ten tweede verminderde het de intracorticale inhibities van de (niet gevibreerde) FDI. Na AttCUT had vibratie van de APB geen effect meer op de intracorticale inhibities van de APB en FDI.
In de drie gedragsmatige experimenten werd het motorisch leren van duimabductie getest zonder en met AttVIB of ATTCUT voorafgaand. In de baseline conditie werd de deelnemers geleerd de uitvoering te verbeteren. Wanneer deze taak voorafgegaan werd door AttVIB was de leercurve veel steiler dan bij de baseline conditie. Dit ging gepaard met een significante afname van de variabiliteit. Het tegenovergestelde gebeurde wanneer de taak vooraf gegaan werd door AttCUT; de toename in de beweging was lager dan bij baseline en de variabiliteit veranderde niet. Dit laat zien dat motorisch leren werd gefaciliteerd door AttVIB en werd tegengewerkt door AttCUT!
Het aantal fouten per minuut bij het discrimineren van de vibratie frequentie of de elektrische stimuli was nagenoeg gelijk en waren niet gecorreleerd met veranderingen in SMO of motorisch leren.
Na AttVIB nam de intracorticale inhibitie in APB significant af vergeleken bij de baseline. Het motorisch leren was significant gecorreleerd met de afname van intracorticale inhibities in APB (r=0.89) en met de toename van de intracorticale inhibities van de FDI.

Opmerkingen samenvatter

Deze studie laat zien dat sensorisch proprioceptieve aandacht het motorisch leren beïnvloedt. Bij sensorische vibraties van de spier die het meest betrokken is bij duimabductie, de abductor pollicis brevis, nam de mate van motorisch leren sterk toe. Bij deze interventie wordt de deelnemer gestimuleerd te focussen op propriocepsis van deze spier. Bij het toedienen van elektrische stimulatie op de huid van hetzelfde gebied, werd de aandacht juist afgeleid van de propriocepsis en gefocust op de huid. Hierdoor nam het motorisch leren niet toe en waren er juist minder goede resultaten te zien dan wanneer er helemaal geen sensorische prikkel werd gegeven.
De auteurs suggereren dat de sensorische aandachtstaak de proprioceptieve input op GABA-afhankelijke inhibitie in de motorische cortex beïnvloedt. Circuits die betrokken zijn bij intracorticale inhibities lijken van groot belang bij motorische controle en motorisch leren. Het feit dat proprioceptieve input van spiervibraties leidt tot een afname van inhibitie in de betrokken spier en een toename in omliggende spieren, is een indicatie van meer selectiviteit in specifieke proprioceptieve motorische systemen.
Deze resultaten onderstrepen het belang van specifieke proprioceptieve aandacht bij het aanleren van motorisch leren. Binnen PsychFysio opleidingen raken we door dit soort onderzoeksbevindingen meer en meer overtuigd van het belang van het precies en aandachtig bewegen met een aandachtsfocus op proprioceptieve informatie. Je zou dit mindful bewegen kunnen noemen. De cursussen ‘Motorisch trainen bij musculoskeletale pijn: Wervelkolom (4 dagen) & Extremiteiten (4 dagen)’ zijn bij uitstek cursussen waarin de fysiotherapeut leert om de patiënt oefeningen te geven die een sterk appel doen op proprioceptie en geïntegreerd bewegen. In plaatst van gefocust te zijn op externe doelen zoals het aantal meters, mobiliteit of kracht wordt in deze cursus eindelijk de kwaliteit van het bewegen centraal gesteld. Een welkome en noodzakelijke aanvulling op de versmalde evidence oefenaanpak die nu binnen de fysiotherapie toegepast wordt.