Stap-voor-stap: opnieuw automatisch leren lopen na een beroerte?
Bij mensen met een cerebrovasculair accident (CVA) is er hersenweefsel beschadigd als gevolg van verstoorde bloedcirculatie in de hersenen, bijvoorbeeld door een blokkade (infarct) of scheur van een bloedvat (bloeding). Een CVA, ook wel “beroerte” genoemd, kan grote gevolgen hebben voor het motorisch en cognitief functioneren van een patiënt. Veel patiënten zijn bijvoorbeeld niet meer goed in staat om zelfstandig te staan, lopen of schrijven, en hebben daarnaast vaak ook problemen met het richten, vasthouden en verdelen van hun aandacht. Na een CVA volgen patiënten daarom een intensief multidisciplinair revalidatietraject om deze vaardigheden weer aan te leren, ofwel te compenseren met andere beweegstrategieën. In deze periode boeken patiënten doorgaans grote vooruitgang in hun motorisch functioneren. Echter, een groot probleem voor veel patiënten is dat zij moeite blijven houden om tijdens het bewegen extra taken te kunnen uitvoeren, zoals het voeren van een gesprek of het letten op het verkeer tijdens het lopen. Het niet goed kunnen uitvoeren van dit soort “dubbeltaken” is niet alleen belemmerend voor hun dagelijks functioneren, maar kan ook leiden tot onveilige situaties en een verhoogd valrisico.
In dit project is onderzocht of we de dubbeltaakprestatie van CVA-patiënten kunnen verbeteren door hen op een andere manier opnieuw te leren bewegen. Patiënten zijn namelijk erg geneigd om hun bewegingen heel bewust en stap-voor-stap uit te voeren, en worden hiertoe vaak ook gestimuleerd door de behandelaar. Zulk “expliciet” leren brengt echter een grote cognitieve belasting met zich mee, en dit leidt er mogelijk toe dat de patiënt minder aandachtcapaciteit over heeft om een extra taak te kunnen uitvoeren. Een logisch alternatief lijkt daarom om het oefenen zoveel mogelijk “impliciet” te maken, en patiënten zo min mogelijk bewust over de bewegingsuitvoering hoeft na te denken. Dit kan bijvoorbeeld door de patiënt zo min mogelijk fouten te laten maken tijdens het bewegen (foutloos leren), met behulp van beeldspraak te instrueren (analogie leren), of te laten letten op de effecten van hun beweging (externe focus). Door impliciet te leren zouden patiënten meer automatisch bewegen, en dus meer aandachtcapaciteit over houden voor dubbeltaken.
Het hoofddoel van dit proefschrift was om te bepalen of impliciet leren leidt tot meer automatische bewegingen en betere dubbeltaakprestatie bij CVA-patiënten vergeleken met expliciet leren.
Het proefschrift bestaat uit drie delen, namelijk:
systematische literatuurstudies van het huidige bewijs voor de effectiviteit van verschillende impliciete leerinterventies bij gezonde mensen en CVA-patiënten;
observationele studies waarin het gebruik van impliciet leren in de huidige revalidatiepraktijk onder de loep wordt genomen;
experimentele studies waarin is onderzocht wat de directe en lange termijn effecten zijn van één impliciete motorische leerinterventie – externe focus instructies – op motorische vaardigheden en dubbeltaakprestatie bij CVA-patiënten.
In het eerste deel, dat de hoofdstukken 2 en 3 beslaat, staan systematische literatuurstudies beschreven aangaande het huidige bewijs voor de effectiviteit van impliciet en expliciet leren bij gezonde jonge mensen en CVA-patiënten. De resultaten lieten zien dat impliciete leerinterventies een klein positief effect hebben op de dubbeltaakprestatie bij gezonde mensen. Daarnaast bleek dat het vermogen tot impliciet motorisch leren grotendeels intact lijkt te zijn bij CVA-patiënten. Echter, uit beide hoofdstukken kwam duidelijk naar voren dat de meeste studies van matige methodologische kwaliteit waren, en dat er duidelijk behoefte is aan studies waarin de effecten van impliciet leren worden onderzocht bij motorische taken met directe klinische relevantie, zoals loop- of balanstaken.
In het tweede deel van dit proefschrift is geanalyseerd hoe impliciete en expliciete motorische leerinterventies in de praktijk worden gebruikt, zowel door fysiotherapeuten als door CVA-patiënten zelf. De resultaten bevestigden het vermoeden dat CVA-patiënten met een sterke neiging tot bewuste controle meer moeite hebben met het uitvoeren van dubbeltaken tijdens het lopen. Verder bleek dat fysiotherapeuten bij de behandeling van hun CVA-patiënten gebruik maken van een mix van impliciete (externe focus) en expliciete (interne focus) motorische leerstrategieën. Bovendien blijkt dat therapeuten hun gebruik van instructies afstemmen op de motoriek, cognitie, en sensoriek van de patiënt. Dit suggereerde dat expliciete, bewuste bewegingscontrole bij sommige patiënten wel degelijk een positief effect op de prestatie kan hebben.
In het derde deel van dit proefschrift zijn daarom de daadwerkelijke effecten onderzocht van één specifieke impliciete interventie – externe focus instructies – op de beweegvaardigheid en dubbeltaakprestatie van CVA-patiënten. Uit de resultaten bleek dat zulke externe focus instructies niet per se effectiever waren dan interne (expliciete) focus instructies, noch bij het uitvoeren van een staptaak, noch bij het aanleren van een complexe balanstaak. Vergelijkbaar met de resultaten van onze observaties van fysiotherapeuten bleek dat karakteristieken van de patiënt mede bepaalden of hij/zij meer baat had bij een interne, danwel externe focus: Patiënten met relatief goede motorische vaardigheid en sensoriek, en relatief slechte aandachtcapaciteit profiteerden meer van externe dan van interne instructies (en vice versa).
De conclusie van dit proefschrift is dat impliciet motorisch leren niet altijd een positief effect zal hebben op de motorische vaardigheid en bewegingsautomatisering van alle CVA-patiënten. Het gebruik van impliciete en expliciete interventies dient te worden afgestemd op de individuele patiënt. Aan het eind van het proefschrift zijn daarom richtlijnen en een beslisboom opgesteld die therapeuten hopelijk kunnen helpen om dit zo goed mogelijk in de praktijk te kunnen doen.
Dit onderzoek heeft geleid tot de organisatie van een scholingsdag voor ergo- en fysiotherapeuten: 'Motorisch leren in de neurorevalidatie: van theorie naar therapie' (12-02-2019; in Heliomare).
Resultaten, klinische aanbevelingen en beslisboom zijn gepresenteerd op meerdere congressen en symposia bedoeld voor met name fysiotherapeuten, maar ook voor revalidatieartsen en voor onderzoekers werkzaam op het gebied van de revalidatie.
Dit onderzoek is uitgevoerd door Elmar Kal. Hij is begeleid door prof. dr. Erik Scherder (afdeling Klinische Neuropsychologie, Faculteit der Gedrag- en Bewegingswetenschappen, VU Amsterdam) en prof. dr. Coen van Bennekom (Heliomare Research & Development, Heliomare Revalidatie en Coronel Instituut voor Arbeid en Gezondheid, AMC, Universiteit van Amsterdam) als promotoren en dr. Han Houdijk (Afdeling Bewegingswetenschappen, Faculteit der Gedrag- en Bewegingswetenschappen, VU Amsterdam en Heliomare Research & Development) en dr. John van der Kamp (Afdeling Bewegingswetenschappen, Faculteit der Gedrag- en Bewegingswetenschappen, VU Amsterdam en Institute of Human Performance, University of Hong Kong, Hong Kong) als copromotoren. Daarnaast was drs. Erny Groet (Heliomare Research & Development en vakgroep coördinator Psychologie, Heliomare Revalidatie) als begeleider betrokken bij het project.
Heliomare
Faculteit der Gedrag- en Bewegingswetenschappen, Vrije Universiteit
Het project wordt gefinancierd door Heliomare, het Revalidatiefonds (nu HandicapNL) en de Arnold Oosterbaan Hersenstichting.
Kal EC, Van der Kamp J, Houdijk H. External attentional focus enhances movement automatization: A comprehensive test of the constrained action hypothesis. Human Movement Science 2013, 32(4), 527-539.
Kal EC, Van der Kamp J, Houdijk H, Groet E, Van Bennekom CA, Scherder EJ. Stay Focused! The Effects of Internal and External Focus of Attention on Movement Automaticity in Patients with Stroke. PLoS One 2015, 10(8), e0136917. doi: 10.1371/journal.pone.0136917.
Kal E, Houdijk H, Van der Wurff P, Groet E, Van Bennekom C, Scherder E, Van der Kamp J. The inclination for conscious motor control after stroke: validating the Movement-Specific Reinvestment Scale for use in inpatient stroke patients. Disability and Rehabilitation 2016, 38(11), 1097-1106.
Kal EC, Winters M, Van der Kamp J, Houdijk H, Groet E, Van Bennekom C, Scherder EJA. Is Implicit Motor Learning Preserved after Stroke? A Systematic Review with Meta-Analysis. PLoS One 2016, December 16. doi: 10.1371/journal.pone.0166376.
Kal EC, Van den Brink H, Houdijk H, Van der Kamp J, Goossens PH, Van Bennekom C, Scherder EJA. How physical therapists instruct patients with stroke: an observational study on attentional focus during gait rehabilitation after stroke. Disability and Rehabilitation 2018, 40(10), 1154-1165.
Denneman RPM, Kal EC, Houdijk H, Kamp JV. Over-focused? The relation between patients' inclination for conscious control and single- and dual-task motor performance after stroke. Gait and Posture 2018, 62, 206-213.
Kal E, Prosée R, Winters M, Van der Kamp J. Does implicit motor learning lead to greater automatization of motor skills compared to explicit motor learning? A systematic review. PLoS One 2018, Sep 5;13(9):e0203591.
Kal E, Houdijk H, Van der Kamp J, Verhoef M, Prosée R, Groet E, Winters M, Van Bennekom C, Scherder E. Are the effects of internal focus instructions different from external focus instructions given during balance training in stroke patients? A double-blind randomized controlled trial. Clinical Rehabilitation 2018, Aug 31. [Epub ahead of print] doi: 10.1177/0269215518795243.
Kal E. Improving movement automaticity and dual-task performance in people with stroke: a change of focus? Amsterdam: E. Kal. 2018.
Brouwer R, Kal E, van der Kamp J, Houdijk H. Validation of the stabilometer balance test: Bridging the gap between clinical and research based balance control assessments for stroke patients. Gait and Posture 2019; 67: 77-84.
Startdatum: september 2012
Einddatum: november 2018
Dit onderzoek is uitgevoerd door Elmar Kal.
Het proefschrift van Elmar is hier te bekijken.