Resumen
Antecedentes y propósito
Mientras que las habilidades motoras del miembro superior no entrenado (MS) pueden mejorar después de la práctica con el otro MS, aún queda por determinar si una habilidad motora del MS puede mejorar después de la práctica de esa habilidad con el miembro inferior (MI).
Métodos
Cuarenta y cinco sujetos sanos participaron aleatoriamente en una intervención de una sola sesión de 10 minutos de (1) práctica de 50 secuencias de movimiento de alcance (MR) con la LL izquierda no dominante hacia los interruptores de luz (grupo LL); o (2) observación de las 50 secuencias idénticas de interruptores de luz (grupo de Observación de Interruptores (SO)); o (3) observación de películas de naturaleza (grupo de Observación de Naturaleza (NO)). El desempeño de la secuencia de RM con el LS izquierdo hacia los interruptores de luz se evaluó antes e inmediatamente después de la intervención y se volvió a evaluar después de 24 h.
Resultados
El tiempo de respuesta mejoró en el grupo LL más que en los grupos SO y NO en la prueba posterior (pBonferroni = 0,038 y pBonferroni < 0,001, respectivamente), y mejoró en el grupo LL más que en el grupo NO en la segunda prueba (pBonferroni = 0,004). El porcentaje de fallas no difirió entre los grupos en los puntos temporales.
1. Introducción
La capacidad de adquirir nuevas habilidades motoras es esencial para interactuar con el entorno a lo largo de la vida, incluso en la rehabilitación tras una lesión del sistema nervioso central. El desempeño de las habilidades se vuelve más específico cuando se practica más.1–4). Sin embargo, en determinadas condiciones, algunas habilidades practicadas pueden transferirse intermanualmente (transferencia intermanual) al desempeño de diferentes habilidades o a otros efectores (por ejemplo, la extremidad contralateral) (5).
La transferencia intermanual está relacionada con las limitaciones y fases de la adquisición de habilidades motoras (4,6,7). Generalmente, hay dos fases: una fase rápida inicial que se relaciona con las ganancias dentro de la sesión, seguida de una fase de ganancias entre sesiones de evolución lenta (6,8–11). Las ganancias entre sesiones conducen a una memoria duradera y sólida de la habilidad (6). Una vez que la habilidad aprendida se ha vuelto específica en la memoria a largo plazo, la transferencia de las ganancias de la tarea aprendida a una tarea nueva es menos probable (4,6,12).
Existe evidencia de la transferencia intermanual de fuerza (13–16) y la habilidad motora (17–22). Un metaanálisis mostró que el entrenamiento unilateral de la extremidad superior o inferior resultó en un aumento del 15% al 29% en la fuerza de los músculos homólogos en la extremidad contralateral de adultos jóvenes y sanos, así como de adultos con discapacidades ortopédicas o neurológicas (14). Además, el entrenamiento unilateral del LS resultó en una fuerza mejorada o mantenida del LS inmovilizado contralateral (23,24). En cuanto a la habilidad motora, el tiempo de reacción de la secuencia de dedos se transfirió del efector entrenado al efector contralateral no entrenado (21,22), y el componente de velocidad en lugar del componente de precisión de una tarea de rastreo de estrellas se transfirió de forma manual (22).
En contraste con la evidencia relativa a la transferencia intermanual del UL (13–22), muy pocos estudios han investigado la transferencia ipsilateral dentro del mismo UL (transferencia intramanual) (18,25) y entre las extremidades (26–28). Por ejemplo, se ha encontrado que una habilidad motora, en la que los participantes tenían que seguir la cabeza de una serpiente (tarea virtual 2D de “serpiente en movimiento”) se transfiere del hombro al dedo (18). Después del entrenamiento del hombro, el índice de precisión (el error espacial medio) del dedo mejoró. En un estudio de transferencia ipsilateral del LL al UL, se encontró un aumento en la repetición máxima del bíceps braquial ipsilateral después de un programa de entrenamiento de resistencia de prensa de piernas de diez semanas del LL (26). El aumento de la fuerza del UL fue mayor después del entrenamiento del músculo bíceps UL, que fue seguido inmediatamente por la prensa de piernas, en comparación con el entrenamiento solo del bíceps UL (28). Además, el entrenamiento de prensa de piernas del LL dominante en niños resultó en aumentos ipsilaterales y contralaterales en la fuerza del flexor del codo y la fuerza de agarre (27). Se ha sugerido que la transferencia ipsilateral entre efectores no homólogos requiere la transferencia intrahemisférica de información (18).
Mientras que los estudios mencionados anteriormente describen un entrenamiento que desencadenó la transferencia intermanual de fuerza y habilidades motoras (13–24) y la transferencia ipsilateral de fuerza desde el LL al UL (26–28), hasta donde sabemos, no existen datos actuales sobre la transferencia ipsilateral de habilidades motoras del LL al LS y viceversa. Este estudio es el primer intento de determinar si existe una transferencia ipsilateral de una habilidad motora del LL al LS, lo que potencialmente puede proporcionar información adicional sobre los principios de transferencia y posibles aplicaciones clínicas. Específicamente, investigamos si la práctica de secuencias de movimiento de alcance (MR) con el LL hacia interruptores de luz se puede transferir al LS en adultos sanos. El proceso de aprendizaje de secuencias involucra dos componentes separados: primero, adquirir la disposición de los elementos en la secuencia y segundo, ser capaz de ejecutar la secuencia, fusionando así los elementos en una única acción hábil. Como la cognición juega un papel en el aprendizaje motor, particularmente cuando se trata de elegir acciones en el momento correcto y en la secuencia correcta (29), comparamos la práctica de secuencias RM con la simple observación de las mismas secuencias de interruptores de luz. De esta manera, buscamos comparar la contribución del aspecto cognitivo (que está relacionado con la memoria de la secuencia) frente a los aspectos cognitivos y motores combinados a la transferencia ipsilateral de secuencias RM. Planteamos la hipótesis de que la práctica de secuencias RM con el LL mejoraría el desempeño de las secuencias RM con el UL ipsilateral en comparación con la simple observación de las mismas secuencias de interruptores de luz u observación de películas de la naturaleza.
2. Método
2.1. Diseño del estudio
Este fue un estudio controlado, aleatorizado, paralelo y simple ciego. Los datos se recopilaron en un laboratorio de comportamiento motor y cerebral con sede en la Universidad de Ariel, Israel. Los sujetos fueron asignados aleatoriamente con una proporción de 1:1:1, utilizando un generador de números aleatorios en WINPEPI, a uno de tres grupos: (1) práctica de la secuencia de RM con la LL hacia los interruptores de luz (grupo LL); (2) observación de la secuencia de interruptores de luz (grupo de Observación de interruptores (SO)); y (3) observación de películas de la naturaleza (grupo de Observación de la naturaleza (NO)). Todos los participantes estaban cegados a la asignación de grupo. Los asistentes de investigación que administraron la intervención y midieron los resultados recibieron información de asignación a través de un correo electrónico codificado del investigador SFT. El cegamiento de la asignación de grupo se mantuvo durante el análisis de datos. El ensayo se registró retrospectivamente en el registro ClinicalTrials.gov el 30/07/2023 con el número de registro de ensayo NCT05988775. Todos los métodos se realizaron de acuerdo con las pautas y regulaciones pertinentes.
2.2 Participantes
El tamaño de la muestra para este estudio se determinó con base en un cálculo de análisis de potencia que se realizó utilizando G*Power versión 3.1.9.7. El análisis de potencia arrojó un tamaño de muestra total de 45 individuos (15 individuos por grupo) para detectar interacción significativa con un tamaño de efecto asumido de 0,25 y una potencia del 90%. Cuarenta y cinco sujetos (23 mujeres; de 25 ± 3 años) participaron en el estudio entre el 9 de mayo de 2022 y el 26 de julio de 2022. Los criterios de inclusión incluyeron tener entre 20 y 35 años, dominio de la mano derecha y autoinforme sobre estar saludable. Los criterios de exclusión incluyeron tener déficits musculoesqueléticos o neurológicos que interfirieran con el desempeño de la tarea (rendimiento adecuado de alcance de UL y LL). El estudio fue aprobado por el Comité de Ética de la Universidad de Ariel (número de aprobación: AU-HEA-OE-20210610). Se obtuvo el consentimiento informado por escrito de todos los participantes involucrados en el estudio. En nuestro estudio se siguen las recomendaciones de las Normas consolidadas para la presentación de informes de ensayos (CONSORT) (lista de verificación CONSORT); en la figura se muestra un diagrama de flujo CONSORT. Figura 1.
Grupo LL = grupo de miembros inferiores que practicó la secuencia RM con LL hacia interruptores de luz; grupo SO = grupo de observación de interruptores que observó la secuencia de interruptores de luz; grupo NO = grupo de observación de la naturaleza que observó películas de la naturaleza.
2.3. Tarea motora
Los sujetos participaron en dos sesiones. La sesión inicial consistió en una práctica de familiarización con la tarea motora, una prueba previa, una intervención de una sola sesión (basada en la aleatorización de grupos) y una prueba posterior. La segunda sesión comprendió una nueva prueba realizada 24 horas después del entrenamiento. La práctica de familiarización y las pruebas se realizaron con el UL, y la intervención de una sola sesión se llevó a cabo con el LL.
El dispositivo de registro utilizado en las pruebas (pre-test, post-test y re-test) consistió en un aparato de prueba hecho a medida colocado sobre una mesa rectangular de altura ajustable con un tablero laminado liso de 105 cm por 80 cm. Se conectaron cinco unidades de interruptores de 5 cm por 8 cm por 5 cm a la mesa en un semicírculo con un radio de 38 cm, numeradas del 1 al 5. Cada unidad estaba compuesta por un gran interruptor de botón y un diodo emisor de luz (LED) rojo. Una computadora, interconectada con una tarjeta de adquisición de datos del software LabVIEW, operaba el sistema. El inicio del LED de una unidad en particular servía como señal para alcanzar esa unidad y presionar el interruptor de botón. Para desactivar la unidad, había que alcanzar su interruptor, y se registraba el tiempo de respuesta entre la activación y la desactivación del LED. Al alcanzar el interruptor de una unidad activada, se desactivaba, y se registraba el tiempo de respuesta entre el LED activado y desactivado. En un estudio previo se proporciona una descripción detallada de la tarea y del aparato (30). Para evaluar el desempeño de UL, los sujetos se sentaron en una silla con respaldo resistente, colocada frente a una mesa, asegurándose de que sus caderas y rodillas estuvieran flexionadas en un ángulo de 90 grados. Los participantes inicialmente colocaron su puño izquierdo en el borde de la mesa frente a su pecho (alineado en paralelo al interruptor 3). Esta ubicación les permitió extender y tocar el interruptor 3 con su tercer metacarpiano derecho (Figura 2A). El individuo en este manuscrito ha dado su consentimiento informado por escrito (como se describe en el formulario de consentimiento de PLOS) para publicar estos detalles del caso (en Figura 2).
(a) rendimiento con el miembro superior. (b) rendimiento con el miembro inferior. Para evaluar el rendimiento del miembro superior, los sujetos realizaron secuencias de movimientos de alcance con el miembro superior izquierdo hacia las unidades. Durante la intervención de una sola sesión, los sujetos realizaron secuencias de movimientos de alcance con la pierna izquierda hacia las unidades.
Los participantes realizaron una práctica de familiarización que incluía 15 repeticiones repetidas en tres secuencias 1-4-3-5-4-2. Esta práctica implicaba alcanzar con su UL izquierdo la unidad activada, lo más rápido posible, y devolver el UL a la posición inicial. Este proceso continuó hasta que se activó la siguiente unidad, con una duración y un retraso de activación de 1 s. Se instruyó a los sujetos para que alcanzaran lo más rápido y con la mayor precisión posible con el UL izquierdo desde la posición inicial hasta el interruptor de la luz, lo presionaran y luego regresaran a la posición inicial. Durante esta acción, se les indicó que se aseguraran de que su puño permaneciera en contacto con la mesa. A todos los grupos se les informó sobre la secuencia 1-4-3-5-4-2 en la práctica de familiarización. En cada prueba previa, posterior y repetida, los sujetos también realizaron repeticiones repetidas con su UL izquierdo hacia unidades que se activaron en la secuencia idéntica 1-4-3-5-4-2, manteniendo una duración y un retraso de activación de 1 s.
