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脳性麻痺におけるバランスの課題を理解する

CPの子どもたちにおける関節過可動性とバランスの関係を調べる。

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脳性麻痺とバランスの問題脳性麻痺とバランスの問題べる。筋肉の活動がバランス制御に与える影響を調
目次

関節の過剰抵抗は、脳性麻痺(CP)の子どもによく見られる一般的な問題だよ。この状態は、筋肉が伸ばされたときに抵抗が強くなることだと理解できるんだ。医者がこの過剰抵抗をチェックするときは、筋肉に優しく伸ばして、どれくらい抵抗を感じるかを観察するんだ。CPの子どもはバランスに問題があることが多くて、これは関節の過剰抵抗に関係しているかもしれないけど、その関係はあんまりはっきりしてないんだ。

脳性麻痺の子どもは、バランスを保とうとするときに、特に健康な子どもよりも筋肉活動が多くなる傾向があるんだ。つまり、バスが発進する時のような不安定な状況に遭遇したとき、彼らの筋肉はより活発に反応するんだ。必要な筋肉だけじゃなくて、対になる筋肉も動かすから、スムーズな動きや協調性が欠けることがあるんだ。

この筋肉の過剰な反応の原因の一つは、「相互抑制の低下」という問題かもしれない。簡単に言うと、ある筋肉が動くときに、対になる筋肉がちゃんとリラックスしないってことなんだ。研究によると、脳性麻痺の子どもは、似たようなバランスの課題に直面したときに、通常発達している子どもよりも足首の筋肉をより多く動かすことがあるんだ。

CPの子どもがテストを受けると、研究者は彼らがより多くの筋肉活動を示すだけじゃなくて、筋肉に高い緊張を維持していることも観察するかもしれない。これは、ある程度バランスを保つのに役立つかもしれないけど、この緊張が強くなりすぎると、体が他の方向に回転したり動いたりするときに役に立たないんだ。筋肉の緊張が増えすぎると、倒れるような不適切な動きにつながることもあるんだよ。

医者や療法士は、CPの子どもの筋肉の抵抗を評価するためにツールを使うけど、これらのツールは筋肉がどれだけうまく連携しているかを測るのにはあまり使われてないんだ。例えば、多くの評価は筋肉の全体の緊張に焦点を当てていて、対になる筋肉がどれだけ調和して動いているかは考慮していないんだ。だから、関節の抵抗と、子どもが予期しない動きに直面したときにバランスを効果的に保てるかとの間に、ほとんどつながりが見つからないんだ。

研究では、関節の過剰抵抗とバランスの関係が、以前考えられていたほど単純ではないことが示唆されているんだ。一部の研究では、標準テストで測定された筋肉の抵抗と実際のバランスパフォーマンスの間に明確な関係がないことが分かっているんだ。

この関係をさらに探るために、ある研究者たちは仮説を立てたんだ。それは、相互抑制の低下、つまり筋肉がしっかりリラックスしないことが、孤立したストレッチや急な動きの後のバランス挑戦中に見られる筋肉の共同活性化につながるかもしれないということ。要するに、CPの子どもが静かに座っているときに特定の筋肉パターンを示すなら、押されたり引かれたりした後にバランスを保とうとするときにも似たようなパターンを示すだろうって考えたんだ。

これをテストするために、痙性脳性麻痺と診断された子どもたちのグループを対象に研究が行われたんだ。これらの子どもたちは、筋肉の動き、筋肉の抵抗、およびさまざまな条件下でのバランス維持能力を観察するために、いくつかの臨床評価を受けたんだ。

テスト中に、研究者は子どもたちの足首にコントロールされた動きを加えて彼らをリラックスさせていた。このアプローチでは、任意の動きからの干渉なしに筋肉がどのように反応するかを見ることができたんだ。子どもたちは、立っている姿勢を優しく乱すように設計された一連のバランステストも受けたんだ。

予想通り、結果は子どもによってさまざまな反応を示したんだ。慎重な分析を通じて、研究者たちは、孤立したストレッチ中の筋肉の共同活性化パターンと、実際のバランス挑戦中に見られるパターンの間にいくらかの相関関係があることを見つけたんだ。具体的には、ストレッチテスト中に特定の筋肉ペアの共同活性化が高いとき、バランスの乱れの際にも同じようなパターンが見られたんだ。

これらの発見は、脳性麻痺の子どもにおけるバランスの問題を理解するための可能な経路を明らかにしたんだ。バランスの困難さは、安静時の筋肉活動を制御する同じ神経メカニズムに根ざしているかもしれないことを示唆している。ただ、研究者たちは、筋肉の共同活性化がバランスに役立つように見えたけど、なぜ、ある子どもたちが他の子どもたちよりも安定を保つのが難しいのかを完全には説明できないことを指摘しているんだ。

面白いことに、この研究では子どもたちがバランスのタスク中にどれくらいうまくパフォーマンスを出せるかも見ているんだ。大きな筋肉の共同活性化があっても、筋肉活動の量とバランス維持のうまさとの間に明確な関係はなかったんだ。これは、転倒への恐怖や安定を取り戻すための戦略など、バランスパフォーマンスに影響を与える他の要因が関与している可能性があることを示唆しているんだ。

その結果は、脳性麻痺の子どもに対する治療と評価に重要な影響を与えるんだ。現在の方法が関節の抵抗に焦点を当てているだけでは、バランス制御の複雑さを完全には捉えられない可能性があるんだ。筋肉の共同活性化や相互抑制の評価を追加することで、療法士や医者は治療計画においてより良い判断ができるようになると思うんだ。

要するに、脳性麻痺の子どもにおける関節の過剰抵抗とバランスの関係は、筋肉同士のコミュニケーションの仕方に関連しているみたい。筋肉の活動の増加や共同活性化は、相互抑制の低下のような根本的な神経の問題から来てるかもしれないんだ。これにより、この状態の子どもたちのバランスの問題を理解し、治療するためにより繊細なアプローチが必要だということが強調されているんだ。今後の研究は、脳性麻痺の子どもたちがどのように予期しない挑戦に反応するかを、成長や回復のさまざまな段階でさらに調査することで、この発見を拡張できるかもしれないね。

今後の方向性

今後は、脳性麻痺の子どもたちのバランスと協調性を改善できるさまざまな方法や活動を探ることが重要になるんだ。異なる活動が筋肉の共同活性化やバランスにどのように影響を与えるかを理解することで、筋肉を強化するだけでなく、全体的な機能パフォーマンスを向上させるターゲットを絞った療法が可能になるんだ。

脳性麻痺の子どもたちのバランス制御を改善するには、筋力と協調性の両方に焦点を当てる必要があるんだ。バランスの挑戦や協調性を含む遊びの要素を取り入れることで、子どもたちがスキルを発展させるための魅力的で楽しい方法を作り出すことができるんだ。

さらに、バランス制御と転倒に関連する恐怖や不安のメンタルな側面との関係を研究するのも有益だと思うんだ。感情的な要因が身体的なパフォーマンスに与える影響を認識することで、療法士は身体的および心理的な障壁の両方に対処する包括的な戦略を考えることができるんだ。

研究の進展を追いかけて、実践的な洞察を臨床に取り入れることで、専門家は脳性麻痺の子どもたちがより良い移動性、安定性、そして高い生活の質を達成するのを助けることができるんだ。

結論として、脳性麻痺の子どもたちにおける関節の過剰抵抗とバランスの障害とのつながりは、運動と制御の複雑さに関する貴重な洞察を提供するんだ。最近の研究からの発見は、新しい治療アプローチの道を開き、最終的にはこの状態を持つ子どもたちの日常生活をより良く支えることを目指しているんだ。

オリジナルソース

タイトル: Reduced reciprocal inhibition during clinical tests of spasticity is associated with impaired reactive standing balance control in children with cerebral palsy

概要: BackgroundJoint hyper-resistance is a common symptom in cerebral palsy (CP). It is assessed by rotating the joint of a relaxed patient. Joint rotations also occur when perturbing functional movements. Therefore, joint hyper-resistance might contribute to reactive balance impairments in CP. AimTo investigate relationships between altered muscle responses to isolated joint rotations and perturbations of standing balance in children with CP. Methods & procedures20 children with CP participated in the study. During an instrumented spasticity assessment, the ankle was rotated as fast as possible from maximal plantarflexion towards maximal dorsiflexion. Standing balance was perturbed by backward support-surface translations and toe-up support-surface rotations. Gastrocnemius, soleus, and tibialis anterior electromyography was measured. We quantified reduced reciprocal inhibition by plantarflexor-dorsiflexor co-activation and the neural response to stretch by average muscle activity. We evaluated the relation between muscle responses to ankle rotation and balance perturbations using linear mixed models. Outcomes & resultsCo-activation during isolated joint rotations and perturbations of standing balance was correlated across all levels. The neural response to stretch during isolated joint rotations and balance perturbations was not correlated. Conclusions & implicationsReduced reciprocal inhibition during isolated joint rotations might be a predictor of altered reactive balance control strategies. HighlightsO_LIImpaired reciprocal inhibition might underlie altered balance control in CP. C_LIO_LICo-activation during isolated joint rotations and balance responses is correlated. C_LIO_LIHyperreflexia is not correlated with increased response to perturbations of standing. C_LIO_LIReduced reciprocal inhibition has functional implications. C_LIO_LIIt might be valuable to clinically assess reduced reciprocal inhibition. C_LI What this paper addsIt has been hard to relate alterations in muscle coordination during functional movements to alterations in the muscles response to isolated joint rotations as applied during (clinical) assessments of hyper-reflexia. Here, we performed a more comprehensive assessment of the altered muscle response to isolated joint rotations in children with cerebral palsy (CP) by not only considering muscle activity in response to stretch but also agonist-antagonist co-activation. Muscle co-activation in response to isolated joint rotations in relaxed patients has been attributed to reduced reciprocal inhibition in the spinal cord. We found that muscle co-activation during isolated joint rotations was correlated to muscle co-activation during perturbed standing, an important functional movement. Therefore, increased muscle co-activation during standing balance control might - at least partially - result from reduced reciprocal inhibition in the spinal cord. In contrast, we found very few relations between the mean muscle activity during isolated joint rotations and perturbed standing. This might be due to the sensitivity of the response to stretch to stretch velocity, posture, and baseline muscle activity, all of which largely differed between the two conditions. Our results indicate that clinical assessment of reduced reciprocal inhibition during isolated joint rotations might provide information about balance impairments.

著者: Jente Willaert, L. H. Ting, A. Van Campenhout, K. Desloovere, F. De Groote

最終更新: 2023-11-08 00:00:00

言語: English

ソースURL: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2023.11.07.23298160

ソースPDF: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2023.11.07.23298160.full.pdf

ライセンス: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

変更点: この要約はAIの助けを借りて作成されており、不正確な場合があります。正確な情報については、ここにリンクされている元のソース文書を参照してください。

オープンアクセスの相互運用性を利用させていただいた medrxiv に感謝します。

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