Ajustes de parâmetros do andar e modulação da ativação cortical em função da altura e profundidade de obstáculos em indivíduos com Doença de Parkinson - Kuroda, Marina Hiromi [UNESP] (Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2022)
As pessoas com doença de Parkinson (DP) apresentam um risco aumentado de quedas em comparação com a população idosa em geral devido aos sintomas associados à patologia. As quedas geralmente ocorrem durante a deambulação, sendo o tropeço que antecede a ultrapassagem de um obstáculo o mais comum em quedas. Como tal, é importante entender os desafios e o aumento das demandas enfrentadas por pessoas com DP durante tarefas complexas do andar. A configuração de um obstáculo e as dimensões associadas afetam a complexidade e o desafio locomotor da tarefa. Aumentar a altura dos obstáculos resulta em maior desafio ao equilíbrio e obstáculos longos que não excedem o comprimento normal do passo são sugeridos para atuar como uma dica visual, solicitando o comprimento adequado do passo. Obstáculos de altura incremental (por exemplo, 15cm>30cm>45cm) resultam em uma mudança gradual nas adaptações da marcha. No entanto, pouco se sabe sobre as adaptações da marcha ao ultrapassar obstáculos de profundidade incremental. Os objetivos desta dissertação são: (a) investigar como pessoas com DP adaptam sua marcha em resposta a obstáculos de altura e profundidade; (b) explorar como as pessoas com DP adaptam a atividade cortical durante a aproximação e ultrapassagem de obstáculos com diferentes dimensões. Foram recrutadas 15 pessoas com DP (GDP) e 15 indivíduos neurologicamente sadios (GC). Todos os participantes foram convidados para uma única sessão durante a qual questionários demográficos, clínicos (somente participantes de DP) e de desempenho funcional foram obtidos. Os participantes completaram uma série de condições de caminhada utilizando obstáculos de diferentes alturas (5cm (A5), 15cm (A15) e 25cm (A25)) e profundidades (15cm (P15), 30cm (P30) e 45cm (P45)). Foram calculados os parâmetros espaço-temporais (comprimento, largura, velocidade, duplo suporte e distâncias horizontal e vertical) e a atividade cortical da fase de aproximação (três passos antes da ultrapassagem) e de ultrapassagem (passo de ultrapassagem com o membro de ultrapassagem e com o membro de suporte). Os parâmetros da marcha e as bandas de frequência da atividade cortical (frontal, motora, parietal e occipital) foram comparados por ANOVA de duas vias com fatores para grupo (GDP x GC) e condições (sem obstáculo x obstáculos altos x obstáculos profundos), com medidas repetidas para o último fator. Pessoas com DP apresentaram menor comprimento do passo e velocidade durante a aproximação do obstáculo A25; e maior velocidade do passo durante a tarefa de ultrapassagem em relação ao P45. Ainda, ao ultrapassar o A15, os participantes desse estudo apresentaram maior duração do passo e duplo suporte. O principal achado cortical foi que pessoas com DP apresentam maior ativação da banda beta na região occipital, o que pode indicar uma forma de compensação de processamento e planejamento das informações sensórias, sendo o obstáculos altos (15 e 25cm) mais desafiadores quanto ao planejamento e execução de ultrapassagem. Por outro lado, o obstáculo profundo (45cm) pode ter sido utilizado como uma dica externa. Dessa forma, é possível dizer que quando submetidos à tarefa de ultrapassagem de obstáculos, variando suas alturas e profundidades, pessoas com DP apresentam alterações cinemáticas. Entretanto, o aumento da atividade da região occipital e da banda β, indicam o déficit presente em pessoas com DP, em uma estratégia de realizar com sucesso a tarefa de ultrapassagem de obstáculo. As descobertas desta dissertação avançam na literatura para a produção de protocolos de reabilitação de pessoas com DP, utilizando como estratégia a ultrapassagem de obstáculos, tendo em vista que alterações cinemáticas e corticais estão presentes durante a tarefa, em uma tentativa de estimular as vias de planejamento e de execução de movimento.

People with Parkinson's disease (PD) have an increased risk of falls compared to the general elderly population due to the symptoms associated with the pathology. Falls usually occur during walking, with the tripping that precedes overcoming an obstacle being the most common cause of falls. As such, it is important to understand the challenges and increased demands faced by people with PD during complex walking tasks. The configuration of an obstacle and the associated dimensions affect the complexity and locomotor challenge of the task. Increasing the height of hurdles results in greater balance challenge, and long hurdles that do not exceed normal step length are suggested to act as a visual cue prompting for proper step length. Obstacles of incremental height (e.g. 15cm>30cm>45cm) result in a gradual change in gait adaptations. However, little is known about gait adaptations when overcoming obstacles of incremental depth. The objectives of this dissertation are: (a) to investigate how people with PD adapt their gait in response to height and depth obstacles; (b) explore how people with PD adapt cortical activity when approaching and overcoming obstacles with different dimensions. Fifteen people with PD (PDG) and 15 neurologically healthy individuals (CG) were recruited. All participants were invited to a single session during which demographic, clinical (PD participants only), and functional performance questionnaires were obtained. Participants completed a series of walking conditions using obstacles of different heights (5cm (A5), 15cm (A15) and 25cm (A25)) and depths (15cm (P15), 30cm (P30) and 45cm (P45)). The spatiotemporal parameters (length, width, speed, double support and horizontal and vertical distances) and the cortical activity of the approach phase (three steps before overtaking) and overtaking (overtaking step with the overtaking limb and with the supporting member). Gait parameters and frequency bands of cortical activity (frontal, motor, parietal and occipital) were compared by two-way ANOVA with factors for group (GDP x CG) and conditions (no obstacle x high obstacles x deep obstacles), with repeated measures for the last factor. People with PD showed shorter step length and speed when approaching obstacle A25; and higher step speed during the overtaking task compared to P45. Still, when surpassing the A15, the participants of this study presented longer duration of the step and double support. The main cortical finding was that people with PD have greater activation of the beta band in the occipital region, which may indicate a way of compensating for the processing and planning of sensory information, with tall obstacles (15 and 25 cm) being more challenging in terms of planning and overtaking execution. On the other hand, the deep obstacle (45cm) may have been used as an external cue. Thus, it is possible to say that when submitted to the task of overcoming obstacles, varying their heights and depths, people with PD present kinematic alterations. However, the increased activity of the occipital region and the β band, indicate the deficit present in people with PD, in a strategy to successfully perform the task of overcoming an obstacle. The findings of this dissertation advance in the literature for the production of rehabilitation protocols for people with PD, using as a strategy the overcoming of obstacles, considering that kinematic and cortical changes are present during the task, in an attempt to stimulate the planning pathways and movement execution.
Adjustments of gait parameters and modulation of cortical activation as a function of height and depth of obstacles in individuals with Parkinson's disease
Keywords: Doença de Parkinson; Marcha; Atividade Cortical; Controle Motor; Neuromecânica; Adaptabilidade; Parkinson's disease; Gait; Cortical activity; Motor control; Neuromechanics; Adaptability