Motor imagery - Appunti 10 PDF

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Riabilitazione neurocognitiva...

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LEZIONE 9 – 10 DICEMBRE 2018 Oggi vedremo meglio i concetti di motor mental imagery, iniziati con i lavori di Jeanneraud e sui lavori sulle affordances a seconda degli oggetti che vengono presentati al soggetto. Klutsky parla appunto di queste affordances studiando quali aree si attivavano a seconda degli oggetti presentati.

MOTOR IMAGERY Studio di Geminiani, Zettin con un robot (PIGRO) e la motor imagery. Si è visto che si stimolava molto la SMA. Non migliorava la deambulazione dei pazienti ma migliorava molto la stazione eretta. Si lavora molto sull’imagery perché quando c'è una lesione, dobbiamo reimmaginare lo schema motorio che viene perso dai pazienti. Viene persa proprio la tibio – tarsica, il movimento del piede. Chi rimane in piedi è chi magari ha delle forme spastiche che in questo caso aiuta nella deambulazione. Il filo comune con lo schema corporeo si basa sulla consapevolezza corporea e sul body schema (finalizzata al movimento).

MOTOR COGNITION Al momento è uno degli argomenti più studiati in ambito neuropsicologico. Sentirete parlare dei neuroni specchio in ogni ambito e la parola chiave è embodiement. In maniera più generale possiamo considerarlo come cognizione incarnata nell’azione . Il sistema motorio partecipa a processi mentali di alto livello. Si è visto poi che c'è un coinvolgimento centrale anche per aree di basso livello. I neuroni specchio hanno avuto il merito di sdoganare un processo di “simulazione incarnata”, di simulazione interna che ci permette di simulare qualcosa. È un modo di conoscere incarnato. Ormai l’embodiement è fondamentale in moltissime discipline. L’unità di base è l’azione, non più il movimento che ovviamente differiscono per la presenza di uno scopo, di un’intenzione. Quando inizia l’azione? Il movimento è solo la parte finale, lo vediamo anche dagli studi di Libet che trova la readiness potential ancora prima di qualsiasi giudizio motorio. I neuroni canonici trovati nella F4 del macaco, si attivano alla sola vista dell’oggetto elicitando le affordances (possibilità di azione). C'è un’azione in potenza che si attiva quando noi semplicemente osserviamo un oggetto. La percezione e l’azione sono quindi inscindibile perché conosciamo in base a ciò che potremmo fare con l’oggetto che vediamo. La conoscenza del mondo dipende dalle possibilità di azione. La cosa fondamentale è che noi costruiamo anche l’input, non è un segnale che arriva ed è rappresentato 1:1 nel cervello. Elaborare/costruire l’input e l’output implica le stesse aree neurali. Lo studio di Fogassi (2005) mette in evidenza come l’osservazione cambia (a livello di neuroni specchio) a seconda del fine dell’azione osservata. Anche la coscienza è qualcosa che si costruisce nell’interazione col mondo. C'è un vero e proprio connubio tra corpo, percezione ed azione. “Neuro – mania”, Umiltà “L’io come cervello”, Churchland “Neurofobia”, Aglioti Il dibattito vero oggi sulla motor imagery riguarda il coinvolgimento o meno dell’area motoria primaria M1. La MI è ben noto in ambito sportivo e musicale da molto molto tempo perché molti sportivi fanno uso di immaginazione mentale. Questo tipo di sapere si è consolidato in un modello. C'è un link tra la pratica

mentale e l’aspetto reale del movimento. Studi di imagey in pallavolisti esperti/non esperti hanno visto un effetto maggiore negli esperti: questo per la presenza di un expertise motorio. La risposta dei mirror è sempre implicita, mentre il processo immaginativo richiede quasi sempre inconsapevolezza. Entrambi richiedono una simulazione interna ma differiscono per il livello di consapevolezza. L’osservazione serve per l’apprendimento, l’imagery per il consolidamento. Review di Ruffino sul PETTLEP model e su come questo abbia un effetto positivo della MI sulla performance. Uso il triangolo di Kanitza per capire come l’immagine influisce sulla componente motoria. Il triangolo è nitido e l’effetto sul nostro sistema percettivo è tale da farlo attivare come se fosse veramente presente un triangolo reale. Azione e percezione condividono un linguaggio comune. L’illusione risponde ad una pratica anticipatoria perché siamo sempre in ritardo rispetto al mondo. Cerchiamo quindi di anticipare attraverso questa modalità di lavoro del sistema percettivo. Lo stesso fa il forward model che cerca di ottimizzare al meglio ciò che vediamo e facciamo. C'è un coupling temporale tra il tempo di MI e il tempo di esecuzione dell’azione reale. Rispetto poi i vincoli biomeccanici del corpo. Cioè non siamo svincolati dai vincoli fisici del corpo. Abbiamo anche dati rispetto a una preferenza manuale e al rispetto di leggi fisiche → il tempo immaginativo varia a seconda della distanza da percorrere. A tutto questo si sommano anche alterazioni autonomiche. Qual è la moneta comune degli atti motori? Abbiamo vari aspetti: motor imagery, sistema mirror, copia efferente. Il movimento, senza una rappresentazione cognitiva dell’agire, è solo l’ultima parte del processo.

IMMAGINAZIONE

CINESTESICA

È la più vicina al movimento reale e comporta reazioni dal punto di vista autonomico. Studi con TMS ed EEG evidenziano un’attivazione della motoria primaria anche quando in periferia non c'è attivazione né movimento manifesto. Jeannerod afferma che ciò che si recluta nell’immaginazione è il processo di planning e di movement ideation che conducono all’azione. Perché impiegare in riabilitazione l’immaginazione motoria? Perché abbiamo la possibilità di indurre nel soggetto una risposta cerebrale pari a quando deve pianificare un’azione reale. Si bypassa la mia capacità di muovermi realmente. Con un lavoro immaginativo tengo attiva l’area che non viene utilizzata per eventuali disturbi periferici. Tutto ciò è importante anche per le Brain Computer Interfaces . Queste si basano infatti sulla “pulizia” del pattern EEG che arriva all’interfaccia. Tiene quindi attive le aree motorie dannieggiate.

COME

VALUTARE L’IMAGERY?

Come facciamo a misurare un’attività immaginativa? Qual è la buona immagine mentale? Le procedure si differenzano in base alla tipologia di immaginazione motoria   

Immagine visiva → Vividness of Movement Imagery Questionnaire – 2 KVIQ → Kinestethic and Visual Immagery Quest. Hand rotation task → chiedo al paziente di discriminazione della lateralità manuale e di dire se la mano che sta facendo l’azione sullo schermo è destra o sinistra. Il cervello è portato a ruotare la mano dello schermo facendola corrispondere alla sua. I tempi di reazione variano. Variano anche in base a come sono messe le mani dell’osservatore. Per risolvere questo compito necessariamente il cervello opera un’azione di imagery



Box and Block Test → chiedo prima di fare un’azione e poi chiedo di immaginare la stessa azione. Confronto i tempi di esecuzione.

LeBon ha cercato di indagare la relazione tra la risposta cerebrale e le risposte al questionario, dividendo il campione in due gruppi: uno che ha seguito una motor imagery cinestetica e un gruppo che ha seguito una MI visiva. I risultati sono stati migliori per il training cinestetico e i soggetti di questo gruppo che avevano punteggi più alti al questionario, avevano una risposta cerebrale maggiore in corrispondenza del lobulo parietale inferiore . Questo ci dice anche che c'è una risposta congruente tra questionari e rappresentazione cerebrale. Possiamo fare l’errore di pensare che quando immaginiamo sono coscienti, non è così perché anche il sistema forward si attiva anche in fase immaginativa. Questa è la cosa importante, è questo che mi permette di perfezionare il planning che porta poi a un miglioramento reale. Vado a lubrificare l’ingranaggio che fa funzionare il sistema motorio e questo ingranaggio è proprio il forward model. Farò meno errori come se, nel teatro, facessi più prove per far sì che lo spettacolo vero e proprio sia esente da errori. Si è visto poi che nella MI c'è una riduzione dell’attivazione del cervelletto, che risponde più all’esecuzione reale. Per questo diventa rilevante che il training immaginativo vada a stimolare M1. Un’indicazione che si dà sempre agli emiplegici è quella di continuare a immaginare il movimento di quel braccio. È importante tenere attivo quel sistema, ed è più rassicurante che dirgli “prova comunque a farlo”. Nello studio di Pascual – Leone et al. hanno visto che, a livello neurale, si ha aumento della rappresentazione delle dita delle mani in un gruppo che doveva apprendere una sequenza al piano con training fisico e un altro gruppo con training immaginativo. Il livello era lo stesso ma c'erano più errori degli immaginativi. C'è però un apprendimento più rapido negli immaginativi per quanto riguarda l’apprendimento della sequenza se lasciati apprendere fisicamente la sequenza.

IL RUOLO DI M1 C'è una tesi a favore che dice che basta immaginare per attivare elettrofisiologicamente i muscoli. La tesi contraria è che ci sia un’inibizione di M1 attraverso SMA e pre – SMA. Garbarini e il gruppo SAMBA ha provato a rispondere a questa domanda: “Inhibition or facilitation? Modulation of corticospinal excitability during motor imagery”. Studi in TMS con soggetti che devono osservare due mani su uno schermo. Una delle due si colorava gradualmente e quando era quasi completa i soggetti dovevano immaginare. Solo al gruppo sperimentale veniva spiegato che l’imagery può comportare l’effettuazione del movimento ma si chiedeva appunto di inibirlo. Alla baseline entrambi i gruppi ha la stessa ampieazza dei MEP. Nel gruppo sperimentale c'è una riduzione dei MEP (inibizione) mentre il controllo aumentava i MEP (facilitazione). Nei questionari non c'erano differenze sostanziali. I reviewer hanno ipotizzato però che la consegna potesse aver inibito generalmente il soggetto. Quindi si è fatto un altro studio con controllo in cui emerge una lateralizzazione dell’inibizione, e quindi una cosa specifica. Le conclusioni vedevano vari aspetti. Uno dice che l’inibizione fa parte dell’esperienza immaginativa motoria. Solo alcuni segnali raggiungono la periferia, e sono quelli che registriamo. L’altra ipotesi è che inibizione e

eccitazione siano presenti in tempi diversi: è una differenza di timing. Altro ancora è che ci sia una connettività inibitoria tra SMA ed M1.

IMAGERY

DOPO

GCA ( GRAVI

CEREBROLESIONI ACQUISITE)

Ci può essere una chaotic MI. Può esserci una specificità per l’arto e spesso il danno è a carico del parietale (a volte anche prefrontale sinistro). La scelta del trattamento appropriato si basa sull’Action Observation (AO). I parametri da considerare per un training di MI sono: stanchezza mentale dopo circa 60 ripetizioni di movimenti immaginati. Se vado a intervallare la pratica mentale con un’azione reale la concentrazione cala meno. Finora i trattamenti con MI sono stati applicati a dolore cronico o a dolore dell’arto fantasma. I risultati sono incoraggianti e si stanno iniziando a usare anche con post – stroke, in particolare con emiparesi. Il lavoro fisioterapico continua a lavorare nel modo classico, questo lavoro si inserisce a monte, dove si costruisce il movimento.

GRADED

MOTOR IMAGERY

È un “protocollo” di Moseley e Polli, che si articola in 3 fasi. Si parte da abilità immaginative implicite, fino ad arrivare al secondo stadio in cui c'è una MI esplicita. L’ultimo stadio è la mirror box: all’immagine motoria evocata, si aggiunge l’elemento sensoriale illusorio. Aggiungo una parte per rendere più concreta la MI.

MOTOR IMAGERY Processo riabilitativo con il metodo del motor imagery cioè su tutto quello che è l'immagine mentale e di come un esercizio di tipo cognitivo possa anche avere dei benefici sulla riabilitazione motoria. Lavorando quindi sulla supplementare motoria. L'obiettivo che va ad integrare l'attenzione cognitiva al lavoro riabilitativo è proprio la riorganizzazione, rimodulazione del body schema che è quella parte di rappresentazione del corpo finalizzata all'azione (diversa dall'immagine corporea più verbale). La parola chiave è embodiment, ovvero la cognizione incarnata, l'idea che il sistema motorio presieda al controllo di funzioni cognitive che un tempo erano considerate quelle di alto livello. Quindi adesso si rivaluta il coinvolgimento del sistema motorio come centrale, assume un ruolo da protagonista che prima era considerato solo come parte cerebrale deputata a impacchettare l'output motorio da inviare in periferia. Invece con la scoperta dei neuroni specchio si son trovati appunto neuroni che rispondono a proprietà visive in aree motorie e che realizzano un processo che è quello di una simulazione incarnata. questo processo di simulare all'interno è alla base sia della capacità immaginativa che del nostro abituale pianificare delle azioni. Quindi rivalutazione del corpo perchè la sua unità di base considerata non è più solo il movimento ma è l'azione ovvero implicandone un accenno all'intenzionalità, allo scopo, all'avere un obiettivo finale del mio agire. Da questo processo di simulazione interna il salto all'intenzione è immediato. ma quand'è che ha inizio l'azione? il movimento è solo l'esito manifesto, il prodotto finale. la nostra consapevolezza dell'azione nasce già da un attivazione corticale la così detta ridness potencial. I neuroni canonici si attivano alla sola vista di un oggetto elicitando le così dette affordances ovvero le possibilità di azione. Quindi c'è addirittura un'azione in potenza che si attiva quando noi semplicemente osserviamo un oggetto. questo ci fa ben capire come la percezione e l'azione siano in realtà estremamente interconnesse e inscindibili, perchè il nostro percepire è un conoscere già in base a quello che noi potremmo fare con quell'oggetto. Quindi la conoscenza anche percettiva del reale è una conoscenza che abbiamo prettamente motoria ovvero in base alle possibilità di azione. Ecco che allora corpo percezione e azione si configurano come un tutt'uno. La conoscenza percettiva che abbiamo del reale è già essa stessa l'esito di una costruzione da parte del sistema nervoso centrale, ed è una costruzione sulla base delle possibilità motorie che abbiamo. Elaborare l'input, costruire l'input e costruire l'output richiede lo stesso lavoro, lo stesso percorso, le ennesime vie neurali. Secondo la prospettiva motoria della mente, l'elaborazione dell'informazione e il comportamento non devono essere più considerati funzionalmente diversi fra loro perchè le funzioni sensoriali vengono costruite attraverso l'impiego delle medesime vie neurali coinvolte nelle funzioni motorie ==> quindi i processi che

sottendono la percezione sono i medesimi processi che sottendono l'immaginazione perchè in entrambi i casi devo costruirmi il percetto. RIZZOLATTI «(…) a livello corticale il sistema motorio non ha a che fare con singoli movimenti ma con azioni. (…) E’ in questi atti, in quanto atti e non movimenti, che prende corpo la nostra esperienza dell’ambiente che ci circonda e che le cose assumono per noi immediatamente significato. Lo stesso rigido confine tra processi percettivi, cognitivi e motori finisce per rivelarsi in gran parte artificioso: non solo la percezione appare immersa nella dinamica dell’azione (…) ma il cervello che agisce è anche e innanzitutto un cervello che comprende. (…) il riconoscimento degli altri, delle loro azioni e perfino delle loro intenzioni dipende in prima istanza dal nostro patrimonio motorio». Secondo Alva Noe è errato cercare la coscienza nel cervello perchè la coscienza in realtà è qualcosa di pratico, qualcosa che si costruisce nella nostra interazione col mondo. quindi non è qualcosa che si localizza in una sede ma in un atto, in una pratica. Argomenti che verranno trattati: - MOTOR IMAGERY: caratteristiche di base e tipologie - Sistemi motori e modello della copia efferente - L’intervento Motor Imagery basednella riabilitazione - Un modello di riabilitazione integrato cognitivo-motorio - Correlati neurali e coinvolgimento di M1 IMMAGINAZIONE MOTORIA: tantissimi sportivi ricorrono a pratiche immaginative e mentali, ripetere mentalmente le sequenze. Questo tipo di sapere si è consolidato in un modollo chiamato PETTLET MODEL. Questo perchè la pratica mentale ha effetto sul reale. è stato condotto uno studio sui pallavolisti novizi e esperti e si sono sottoposti ad un training mentale e fisico. il training mentale è risultato efficace soprattutto per gli esperti perchè per quanto riguarda l'immaginazione motoria è necessario che ci sia prima di tutto un EXPERTISE cioè una familiarità con quella sequenza di movimento. é diverso dall'uso dell' Action Observation. Infatti i due filoni sviluppatisi dopo la scoperta dei neuroni specchio sono quello dell'osservazione passiva e quello dell'immaginazione. Qual è la differenza sostanziale fra l'immaginare e l'osservare in modo passivo? che la risposta dei neuroni mirror è sempre implicita, automatica e inconsapevole nell'osservazione passiva, mentre il

processo immaginativo è un processo che richiede intenzionalità, consapevolezza. Entrambi richiedono una simulazione incarnata, l'unica differenza è sull'intenzionalità. Infatti, l'osservazione passiva è molto più utile per apprendere un nuovo compito mentre l'immaginazione motoria è molto più utile per consolidare una sequenza che però ho già sperimentato realmente. Immaginando c'è una specifica legata al tipo di afferenza sul quale veicolo la mia attenzione cioè sulle informazioni tattili o sulle informazioni cinestetiche, ricostruisco il contesto ambientale, mi colloco nello stesso luogo dove dovrò avere la performance, mi concentro sul task, porto una attenzione consapevole, mi concentro anche sulla mia risposta emozionale, è importante che ci sia lo stesso tipo di attivazione, di arousal che sperimento quando svolgo realmente l'esercizio. Una review del 2017 che ha preso in esame un centinaio di studi dal 95 al 2016, che hanno utilizzato la TMS nell'ambito dell'immaginazione motoria. Tutti questi studi pubblicati che hanno utilizzato il modello PETTLET in ambito sportivo hanno dato un risultato positivo ==> quindi una pratica mentale che è effettivamente efficace. Dunque, la pratica mentale affiancata alla pratica fisica è più efficace della sola pratica fisica. In che cosa consiste l'immaginazione motoria? nel rievocare attraverso la memoria di lavoro una rappresentazione dell'azione temporaneamente, senza produrre alcun output motorio manifesto. Il mio obiettivo è dunque riattivare l'immagine motoria senza produrre movimento. L'attivare quest'immagine motoria va ad innescare tutta una reazione eguale a quella cascata di eventi che si attiva quando io agisco realmente. Quindi i network attivi sono sostanzialmente analoghi. Jannerod ha cercato proprio di suddividere gli stati dell'azione: quando noi siamo in quello stadio che precede l'esecuzione e diventiamo coscienti dell'immagine mentale motoria allora quella è la rappresentazione dell'azione. Usa una metafora dell'illusione ottica del triangolo di Kaniza, perchè questa illusione fa capire in modo immediato l'impatto dell'immagine mentale motoria sul sistema motorio. Vediamo un triangolo bianco che si differenzia dallo sfondo, ed è nitido, concreto, non riusciamo a non vederlo. Il nostro sistema percettivo si attiva allo stesso modo di come quando effettivamente c'è un triangolo bianco. Lo stesso impatto ha l'immagine mentale motoria sul sistema motorio. Attiva il sistema motorio allo stesso modo di come questo triangolo assente va ad attivare il nostro sistema percettivo. Per questo azione e percezione condividono un linguaggio comune. Il modo di lavorare del processo è quello di rispondere a una logica anticipatoria, previsionale, è un sistema adattivo per risparmiare tempo. Il foreward model cerca di anticipare le conseguenze sensioriali del mio comando motorio in modo tale che io possa in anticipo correggere eventuali discrepanze e errori del mio piano. questo per ottimizzare la velocità, in quei casi in cui quei

millesimi di secondo che impieghiamo per percepire possano fare la differenza grazie a questo sistema anticipatorio. C'è un COUPLING TEMPORALE: il tempo richiesto per immaginare di eseguire un movimento è pressoché analo...