Utilizzo di realtà virtuale per trasferire conoscenza motoria da un lato a altro

L'obiettivo generale di questo programma di allenamento che utilizza la realtà virtuale è aumentare i miglioramenti prestazionali in un'abilità motoria semplice in un arto, in assenza di movimento fisico volontario. Questo metodo può aiutare a rispondere a domande fondamentali nel campo dell'apprendimento delle abilità motorie, come ad esempio il ruolo della percezione sensoriale nell'acquisizione di un'abilità. Il principale vantaggio di questa tecnica è che consente un controllo completo degli stimoli visivi e propriocettivi durante l'allenamento.

Le implicazioni di questa tecnica potrebbero estendersi alla terapia dell'emiparesi del membro superiore, poiché il controllo della mano sana viene utilizzato per allenare la mano affetta. A illustrare la procedura sarà Shiri, un'assistente di ricerca del mio laboratorio. Iniziare accompagnando il soggetto alla sedia di prova.

Facciarli sedere con le mani in avanti e i palmi rivolti verso il basso. Posizionare sul soggetto il visore di realtà virtuale o VR con la telecamera 3D montata sulla testa per fornire un feedback visivo in tempo reale dell'ambiente reale. Assicurarsi che il video proveniente dalla telecamera venga visualizzato nel visore VR.

Successivamente, posizionare guanti compatibili con la risonanza magnetica dotati di sensori di movimento sulle mani del soggetto, che consentono il monitoraggio in tempo reale della flessione individuale delle dita di ciascuna mano. Assicurarsi che il soggetto veda le mani virtuali solo quando guarda verso il basso, nella posizione in cui si troverebbero le sue mani reali. Quindi, posizionare le mani del soggetto in un dispositivo specializzato di controllo del movimento e fissare con delle cinghie le dita destra e sinistra singolarmente ai pistoni.

Assicurarsi che i soggetti siano in grado di muovere separatamente le dita della mano destra. Infine, verificare che il movimento volontario delle dita della mano sinistra sia limitato chiedendo ai soggetti di muovere la mano sinistra mentre si trova all'interno del dispositivo. Iniziare sganciando le mani del soggetto dal dispositivo di controllo del movimento.

Quindi chiedere ai soggetti di eseguire ripetutamente un movimento sequenziale con cinque dita, utilizzando la mano non addestrata, nel modo più accurato e rapido possibile per 30 secondi. Successivamente, fissare le mani del soggetto al dispositivo di controllo del movimento. Poi informare il soggetto sulla fase di addestramento imminente, nella quale dovrà eseguire la sequenza di movimenti delle dita con la mano attiva in modo autonomo.

Dopo la valutazione, analizzare i dati in un software personalizzato che registra la configurazione della mano dai guanti durante l'esperimento. Fare clic su File sessione sinistra e scegliere i file creati nella cartella di acquisizione sinistra corrispondente al soggetto in esame. Quindi fare clic su File sessione destra e selezionare i file creati nella cartella di acquisizione destra corrispondente al soggetto in esame.

Fare quindi clic su "Riproduci sessione" per riprodurre e visualizzare i movimenti della mano virtuale durante ciascuna fase di valutazione, in base ai dati registrati dai sensori del guanto per il tracciamento del movimento. Infine, per ogni passaggio di valutazione e per ogni soggetto separatamente, contare il numero di sequenze complete e corrette delle dita eseguite con la mano non allenata e calcolare quindi l'indice di miglioramento della prestazione. I miglioramenti nella prestazione della mano sinistra dopo l'allenamento nella condizione di educazione incrociata (CE) e di manipolazione visiva sono risultati significativamente più elevati rispetto ai miglioramenti ottenuti dopo l'allenamento mediante osservazione della mano sinistra o dopo l'allenamento della mano destra con feedback visivo congruente, che rappresenta la forma tradizionale di CE. In un altro gruppo di soggetti sani, in cui sono stati applicati tre tipi di allenamento, i risultati hanno indicato che l'aggiunta di un movimento passivo delle dita della mano sinistra alla manipolazione visiva ha prodotto i maggiori miglioramenti nella prestazione della mano sinistra, significativamente superiori rispetto ai miglioramenti ottenuti con la sola manipolazione visiva.

Una volta padroneggiata, questa tecnica può essere eseguita in circa 20 minuti se svolta correttamente. Durante il tentativo di questa procedura, è importante prevedere pause adeguate tra le sessioni di allenamento. Poiché i guanti e l'allestimento sono compatibili con la risonanza magnetica, la procedura può essere effettuata all'interno di uno scanner MRI per rispondere ad ulteriori domande sui meccanismi neurologici sottostanti coinvolti.

Dopo il suo sviluppo, questa tecnica ha aperto la strada ai ricercatori nel campo dell'apprendimento delle abilità motorie per esplorare manipolazioni dell'input sensoriale, sia visivo che propriocettivo, nel processo di acquisizione delle abilità. Dopo aver visto questo video, si dovrebbe avere una buona comprensione di come allenare un arto in assenza del suo movimento fisico volontario. Non dimenticare che lavorare con un dispositivo di movimento passivo può essere faticoso, quindi è necessario prevedere pause durante l'allenamento.