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Metodologie innovative in riabilitazione
In questo studio verranno utilizzate le tecniche di analisi statistica multivariata
(analisi fattoriale) per spiegare l’interdipendenza esistente all’interno
di un insieme numeroso di variabili tramite un numero esiguo di fattori sottostanti
non osservabili, incorrelati tra loro. Esamineremo la cinematica, la
dinamica e l’attività muscolare attraverso la registrazione della cinematica
(VICON system), delle forze di contatto con il terreno (piattaforme di forza
KISTLER) e delle attività elettromiografiche (elettrodi di superficie bipolari
DELSYS) di 32 muscoli bilaterali dell’arto inferiore e del tronco. Si applicherà
l’analisi fattoriale ai patterns elettromiografici di 32 muscoli bilaterali dell’arto
inferiore e del tronco con una particolare enfasi alle caratteristiche invarianti
del passo umano, al fine di identificare i patterns coordinati per l’attivazione
dei muscoli dell’intero corpo durante la locomozione (inizio del passo,
movimenti complessi quali per esempio cammino indietro, skipping, galopping,
hopping, transizioni di fase).
L’applicazione della tecnica della Risonanza Magnetica Funzionale allo
studio dell’attività dei motoneuroni del midollo spinale umano è ancora in
fase embrionale, quindi rimarrà difficile la sua applicazione al cammino. È
possibile visualizzare l’attività dei motoneuroni del midollo spinale dell’uomo
durante la locomozione attraverso le mappe spazio-temporali dell’attività
motoneuronale associando i patterns muscolari registrati all’ubicazione dei
motoneuroni (Ivanenko et al., 2006). Questa tecnica, simile a quella recentemente
riportata per il gatto (Yakovenko et al., 2002), non mostra l’organizzazione
del CPG direttamente, ma mostra come l’output del CPG è diretto ai
muscoli. Questo approccio fornisce informazioni sull’output dei generatori
spinali in termini di controllo segmentale più che in termini di controllo dei
muscoli individuali.
Al fine di studiare l’organizzazione dei componenti di base, verranno
costruite le mappe spazio-temporali dell’attività motoneuronale in differenti
condizioni associando i patterns muscolari all’ubicazione dell’insieme dei
motoneuroni del midollo spinale nell’uomo. Per esempio, il cammino e la
corsa a velocità non preferite (a 9 e 5 km/h, rispettivamente) richiede un’attività
muscolare maggiore (Prilutsky and Gregor, 2001) consistente con l’idea
che l’attivazione dei muscoli principali delle gambe agisce come un innesco
per la transizione di fase; applicheremo la tecnica delle mappe spazio-temporali
dell’attività motoneuronale al fine di comprendere i meccanismi che si
celano dietro le transizioni (cammino-corsa, postura-inizio del passo) e le
biforcazioni dei programmi locomotori.
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