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Défis d'apprentissage moteur après un AVC

Examiner comment les AVC affectent l'apprentissage du mouvement et la réhabilitation.

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L'apprentissage moteur, c'est comment on acquiert et maintient des compétences liées au mouvement grâce à la pratique. Ce processus inclut deux types d'apprentissage : explicite et implicite. L'Apprentissage explicite, c'est quand on change consciemment notre façon de bouger, comme quand on suit des instructions pour marcher d'une certaine manière. L'Apprentissage Implicite, en revanche, se passe sans qu'on en soit vraiment conscient. Ça aide à ajuster nos mouvements automatiquement face aux changements de notre corps ou de notre environnement.

Quand quelqu'un fait un AVC, sa capacité à apprendre de nouveaux mouvements peut être affectée. C'est pourquoi il est important de comprendre comment ces deux types d'apprentissage fonctionnent après un AVC. La plupart des programmes de rééducation pour les survivants d'AVC incluent à la fois l'apprentissage explicite et implicite. Donc, savoir si l'un ou l'autre de ces processus d'apprentissage est altéré peut influencer de manière significative la conception de la Réhabilitation.

Types d'apprentissage dans les compétences motrices

Apprentissage explicite

L'apprentissage explicite, parfois appelé correction volontaire, c'est quand une personne essaie consciemment d'améliorer ses mouvements en utilisant des stratégies ou des instructions. Par exemple, si un clinicien dit à un patient de faire des pas plus longs, ce patient va essayer consciemment d'augmenter la longueur de ses pas. Ce type d'apprentissage est crucial pour acquérir de nouvelles compétences et les mémoriser. Ça implique surtout le cortex préfrontal, la zone du cerveau responsable de la planification et de la prise de décision.

Un aspect important de l'apprentissage explicite, c'est qu'il peut être déclenché ou désactivé selon les instructions ou le contexte. Lors de la réhabilitation, ça veut dire que des retours, comme des indices visuels, peuvent aider les patients à améliorer leurs schémas de marche. Les recherches montrent que les survivants d'AVC peuvent encore réaliser des tâches d'apprentissage explicite, mais qu'ils ont peut-être moins de capacité à utiliser le retour visuel efficacement par rapport aux personnes en bonne santé.

Apprentissage implicite

L'apprentissage implicite, ou l'Adaptation sensorimotrice, se produit automatiquement et aide à maintenir des mouvements fluides en réponse aux changements. Par exemple, quand une personne marche sur un tapis roulant où la vitesse du tapis varie sous chaque pied, elle commence avec des mouvements maladroits, mais avec le temps, elle s'ajuste pour marcher normalement à nouveau. La différence entre ce que la personne s'attend à ressentir en marchant et ce qu'elle ressent réellement alimente ce type d'apprentissage.

Dans un cadre comme la réhabilitation, l'apprentissage implicite peut se produire même sans que les gens en soient conscients. Par exemple, les personnes ayant subi un AVC peuvent ajuster leurs mouvements en réponse à des vitesses variées sur un tapis roulant. Bien que leurs capacités globales puissent paraître intactes, la vitesse d'adaptation peut être plus lente, ce qui rend important d'évaluer à quel point elles peuvent s'adapter à ces situations.

Défis après un AVC

Un AVC peut endommager les zones du cerveau essentielles pour l'apprentissage explicite et implicite. Cela soulève des questions sur la façon dont ces processus d'apprentissage fonctionnent ensemble chez les personnes en convalescence après un AVC. Il est courant que la réhabilitation implique des tâches nécessitant les deux types d'apprentissage. Par exemple, un patient pourrait essayer de corriger consciemment la longueur de son pas en se basant sur des retours tout en ajustant automatiquement ses mouvements aux conditions modifiées du tapis roulant.

Les recherches montrent que, bien que l'apprentissage explicite et l'adaptation implicite puissent sembler intacts chez les survivants d'AVC, il est peu clair comment ils fonctionnent ensemble. Ce manque de compréhension rend difficile le développement de stratégies réhabilitatives efficaces.

Objectif de l'étude

L'objectif de cette étude était de déterminer si les personnes ayant subi une faiblesse unilatérale chronique après un AVC rencontrent des difficultés dans l'apprentissage explicite et l'adaptation implicite pendant une tâche de marche. Nous voulions savoir comment ces processus d'apprentissage sont affectés lorsqu'ils se produisent simultanément.

Pour cela, nous avons testé à la fois des survivants d'AVC et des participants témoins en bonne santé. Nous avons utilisé un tapis roulant à ceinture séparée, ce qui nous permet d'évaluer à quel point ils adaptent leurs schémas de marche. Les participants ont reçu un retour visuel sur leurs mouvements pour encourager l'apprentissage explicite.

Participants

Nous avons inclus des participants ayant subi un AVC et des individus sains, appariés selon l'âge et le sexe. Le groupe AVC était composé de personnes ayant subi un AVC, il y a plus de six mois, et capables de marcher sans assistance. Nous avons exclu ceux ayant d'autres problèmes neurologiques ou des handicaps significatifs.

Conception expérimentale

Les participants ont traversé plusieurs phases en marchant sur le tapis roulant :

  1. Base : Les participants marchaient normalement sans aucun retour.
  2. Pratique : Ils étaient introduits au retour visuel où ils voyaient la longueur de leur pas sur l'écran. Cette phase les a aidés à comprendre comment ajuster leurs mouvements.
  3. Adaptation : Le tapis roulant sous un pied allait plus vite que l'autre, provoquant un déséquilibre. Un retour était fourni durant la première partie de cette phase pour encourager les ajustements.
  4. Désadaptation : Le tapis roulant revenait à des conditions normales, nous permettant de mesurer dans quelle mesure le contrôle avait été récupéré après la perturbation.

Durant ces phases, nous avons collecté des informations sur les longueurs de pas et les schémas de mouvement. Ces données nous aideront à comprendre à quel point chaque participant pouvait s'adapter et apprendre en réponse aux conditions changeantes du tapis roulant.

Collecte et analyse de données

Tout au long des phases de marche, nous avons collecté des données sur la longueur des pas de chaque participant. Nous avons calculé à quel point leurs pas étaient équilibrés ou déséquilibrés, ce qui nous indique à quel point ils s'étaient adaptés. De plus, nous avons utilisé un logiciel personnalisé pour analyser ces données.

Pour évaluer l'apprentissage explicite, nous avons comparé les performances des participants lorsque le retour était fourni à leurs performances après le retrait du retour. Une plus grande différence indiquait une utilisation plus importante des stratégies d'apprentissage explicite. Pour l'adaptation implicite, nous avons examiné de près les changements dans leurs schémas de pas après que le tapis roulant soit revenu à une vitesse normale.

Résultats clés

Altérations de l'apprentissage explicite

Nos résultats ont montré que les personnes ayant subi un AVC avaient des difficultés avec l'apprentissage explicite. Quand nous avons comparé comment elles se sont adaptées après que le retour visuel ait été retiré, le groupe AVC a montré un changement plus petit dans ses schémas de mouvement par rapport aux participants témoins. Cela suggère que leur capacité à adapter consciemment leurs mouvements était altérée.

En outre, les modèles computationnels que nous avons utilisés ont mis en évidence cette altération de l'apprentissage explicite, montrant que les survivants d'AVC avaient des taux d'amélioration plus lents que les individus en bonne santé. Cela a des implications significatives pour la réhabilitation, car cela indique que simplement fournir des retours peut ne pas suffire pour un apprentissage efficace chez les survivants d'AVC.

Défis avec l'adaptation implicite

Le groupe AVC a également eu du mal avec l'adaptation implicite. Ils ont montré de plus petits ajustements dans leurs mouvements après que les conditions du tapis roulant aient changé et n'ont pas atteint le même niveau d'adaptation que le groupe témoin. Cela suggère que même si l'apprentissage implicite peut se produire, son efficacité globale était réduite.

Fait intéressant, bien que la vitesse d'adaptation ait été plus lente, le total de l'adaptation implicite était similaire à celui des personnes en bonne santé quand on leur donnait plus de temps. Cela rend crucial de tenir compte de la durée et de la complexité des tâches de réhabilitation, car le groupe AVC peut avoir besoin de plus de temps pour s'ajuster.

Implications pour la réhabilitation

Les résultats de cette étude montrent que l'apprentissage explicite et l'adaptation implicite sont tous deux impactés chez les survivants d'AVC. Ces résultats soulignent la nécessité de stratégies de réhabilitation qui abordent les deux types d'apprentissage.

Combiner des opportunités d'apprentissage explicite, comme fournir des instructions claires et des retours en temps réel, avec des exercices d'adaptation implicite pourrait améliorer les résultats globaux de la réhabilitation. De plus, comprendre les différences dans la façon dont ces processus fonctionnent chez les patients ayant subi un AVC peut aider à adapter les interventions pour mieux soutenir leur rétablissement.

Conclusion

L'apprentissage moteur est un processus complexe, surtout pour ceux qui se remettent d'un AVC. Notre recherche montre que l'apprentissage explicite et l'apprentissage implicite sont tous deux affectés, posant des défis pour la réhabilitation. En comprenant ces altérations, nous pouvons améliorer les techniques de réhabilitation, les rendant plus efficaces pour les individus ayant subi un AVC. Des études continues seront essentielles pour affiner ces approches et garantir que nous fournissons le meilleur soutien pour la récupération.

Source originale

Titre: Explicit and implicit locomotor learning in individuals with chronic hemiparetic stroke

Résumé: Motor learning involves both explicit and implicit processes that are fundamental for acquiring and adapting complex motor skills. However, stroke may damage the neural substrates underlying explicit and/or implicit learning, leading to deficits in overall motor performance. While both learning processes are typically used in concert in daily life and rehabilitation, no gait studies have determined how these processes function together after stroke when tested during a task that elicits dissociable contributions from both. Here, we compared explicit and implicit locomotor learning in individuals with chronic stroke to age- and sex-matched neurologically intact controls. We assessed implicit learning using split-belt adaptation (where two treadmill belts move at different speeds). We assessed explicit learning (i.e., strategy-use) using visual feedback during split-belt walking to help individuals explicitly correct for step length errors created by the split-belts. The removal of visual feedback after the first 40 strides of split-belt walking, combined with task instructions, minimized contributions from explicit learning for the remainder of the task. We utilized a multi-rate state-space model to characterize individual explicit and implicit process contributions to overall behavioral change. The computational and behavioral analyses revealed that, compared to controls, individuals with chronic stroke demonstrated deficits in both explicit and implicit contributions to locomotor learning, a result that runs counter to prior work testing each process individually during gait. Since post-stroke locomotor rehabilitation involves interventions that rely on both explicit and implicit motor learning, future work should determine how locomotor rehabilitation interventions can be structured to optimize overall motor learning. New and noteworthyMotor learning involves both implicit and explicit processes, the underlying neural substrates of which could be damaged by after stroke. While both learning processes are typically used in concert in daily life and rehabilitation, no gait studies have determined how these processes function together after stroke. Using a locomotor task that elicits dissociable contributions from both processes and computational modeling, we found evidence that chronic stroke causes deficits in both explicit and implicit locomotor learning.

Auteurs: Darcy S Reisman, J. M. Wood, E. M. Thompson, H. Wright, L. Festa, S. M. Morton, H. E. Kim

Dernière mise à jour: 2024-07-03 00:00:00

Langue: English

Source URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.02.04.578807

Source PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.02.04.578807.full.pdf

Licence: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Changements: Ce résumé a été créé avec l'aide de l'IA et peut contenir des inexactitudes. Pour obtenir des informations précises, veuillez vous référer aux documents sources originaux dont les liens figurent ici.

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