سینرژی‌های حرکتی در فیزیوتراپی: رویکرد منیفولد کنترل نشده (یک مطالعه مروری سنتی)

نوع مقاله : مقاله مروری

نویسندگان
معصومه حسام 1
رضا صالحی 2
محمد مهرآور 3
محمد جعفر شاطرزاده یزدی 4
حسین نگهبان 5
شهرام رفیع 6
1 دانشجوی دکتری، مرکز تحقیقات توان‌بخشی عضلانی- اسکلتی و گروه فیزیوتراپی، دانشکده علوم توان‌بخشی، دانشگاه علوم پزشکی جندی شاپور اهواز، اهواز، ایران
2 دانشیار، مرکز تحقیقات توان‌بخشی عضلانی- اسکلتی، دانشگاه علوم پزشکی جندی شاپور اهواز، اهواز و مرکز تحقیقات توان‌بخشی و گروه مدیریت توان‌بخشی، دانشکده علوم توان‌بخشی، دانشگاه علوم پزشکی ایران، تهران، ایران
3 کارشناس ارشد، مرکز تحقیقات توان‌بخشی عضلانی- اسکلتی و گروه فیزیوتراپی، دانشکده علوم توان‌بخشی، دانشگاه علوم پزشکی جندی شاپور اهواز، اهواز، ایران
4 دانشیار، مرکز تحقیقات توان‌بخشی عضلانی- اسکلتی و گروه فیزیوتراپی، دانشکده علوم توان‌بخشی، دانشگاه علوم پزشکی جندی شاپور اهواز، اهواز، ایران
5 استاد، گروه فیزیوتراپی، دانشکده علوم پیراپزشکی و مرکز تحقیقات ارتوپدی، دانشگاه علوم پزشکی مشهد، مشهد، ایران
6 استادیار گروه نورولوژی، دانشکده پزشکی و بیمارستان گلستان، دانشگاه علوم پزشکی جندی شاپور اهواز، اهواز. ایران
10.22122/jrrs.v13i5.3008
چکیده
مقدمه: حرکت، هویت اصلی و مبنای تمرین درمانی در حرفه و دانش فیزیوتراپی می‌باشد و به همین دلیل، پیشرفت‌های انجام شده در علوم کنترل حرکت و یادگیری و تکامل حرکت با این حرفه عجین شده است. هدف از انجام مطالعه مروری حاضر، توصیف رویکرد جدیدی در کنترل حرکت جهت فراهم کردن قابلیت شناخت و تشخیص بهتر اختلالات حرکتی بود.مواد و روش‌ها: در این پژوهش، تحقیقات انجام شده طی سال‌های 1999 تا 2017 در پایگاه‌های اطلاعاتی PubMed، Web of Science و Google Scholar با کلمات کلیدی «Synergy، Uncontrolled manifold، Motor control و Anticipatory synergy adjustment» بررسی گردید.یافته‌ها: 37 مقاله مورد مطالعه قرار گرفت که در آن‌ها مسأله فراوانی درجات آزادی در حرکات انسان، تاریخچه سینرژی، ویژگی‌های سینرژی، معرفی روش منیفولد کنترل نشده به عنوان ابزاری جهت کمی کردن سینرژی و کاربردهای بالینی این روش در ارزیابی اختلالات حرکتی مورد بحث قرار گرفته بود.نتیجه‎گیری: استفاده از روش منیفولد کنترل نشده، توانایی شناسایی ارتباط بین فعالیت‌های عملکردی و سینرژی‌های حرکتی، قدرت سینرژی و تعدیل‌های پیش‌بینانه آن‌ را فراهم می‌کند. رویکرد منیفولد کنترل نشده، نوعی رویکرد مبتنی بر علم جهت هدایت تصمیم‌گیری بالینی درباره این که آیا لازم است سینرژی‌ها در بیماران مبتلا به اختلالات حرکتی شکسته شود، تقویت گردد و یا سینرژی‌های جدید ایجاد شود را ارایه می‌دهد.

کلیدواژه‌ها

  1. Bellamy J. Vision statement for the physical therapy profession and guiding principles to achieve the vision [Online]. [cited 2013]; Available from: URL: http://www.apta.org/Vision/
  2. Turvey MT. Coordination. Am Psychol 1990; 45(8): 938-53.
  3. Latash ML. The bliss (not the problem) of motor abundance (not redundancy). Exp Brain Res 2012; 217(1): 1-5.
  4. Latash ML, Levin MF, Scholz JP, Schoner G. Motor control theories and their applications. Medicina (Kaunas) 2010; 46(6): 382-92.
  5. Latash ML, Scholz JP, Schoner G. Toward a new theory of motor synergies. Motor Control 2007; 11(3): 276-308.
  6. Latash ML. Synergy. Oxford, UK: Oxford University Press; 2008.
  7. Bobath B. Adult hemiplegia: Evaluation and treatment. Oxford, UK: Heinemann Medical; 1990.
  8. Latash ML, Gorniak S, Zatsiorsky VM. Hierarchies of synergies in human movements. Kinesiology (Zagreb) 2008; 40(1): 29-38.
  9. Latash ML, Anson JG. Synergies in health and disease: relations to adaptive changes in motor coordination. Phys Ther 2006; 86(8): 1151-60.
  10. Scholz JP, Schoner G. The uncontrolled manifold concept: Identifying control variables for a functional task. Exp Brain Res 1999; 126(3): 289-306.
  11. Latash ML, Huang X. Neural control of movement stability: Lessons from studies of neurological patients. Neuroscience 2015; 301: 39-48.
  12. Davids K, Bennett S, Newell KM. Movement System Variability. Champaign, IL: Human Kinetics; 2006.
  13. Smith LI. A tutorial on Principal Components Analysis (Computer Science Technical Report No. OUCS-2002-12). Otago, New Zealand: Department of Computer Science, University of Otago; 2002.
  14. Daffertshofer A, Lamoth CJ, Meijer OG, Beek PJ. PCA in studying coordination and variability: A tutorial. Clin Biomech (Bristol, Avon) 2004; 19(4): 415-28.
  15. Davids K, Glazier P, Araujo D, Bartlett R. Movement systems as dynamical systems: the functional role of variability and its implications for sports medicine. Sports Med 2003; 33(4): 245-60.
  16. Latash ML, Krishnamoorthy V, Scholz JP, Zatsiorsky VM. Postural synergies and their development. Neural Plast 2005; 12(2-3): 119-30.
  17. Latash ML, Scholz JP, Schoner G. Motor control strategies revealed in the structure of motor variability. Exerc Sport Sci Rev 2002; 30(1): 26-31.
  18. Olafsdottir H, Yoshida N, Zatsiorsky VM, Latash ML. Elderly show decreased adjustments of motor synergies in preparation to action. Clin Biomech (Bristol, Avon) 2007; 22(1): 44-51.
  19. Olafsdottir HB, Zatsiorsky VM, Latash ML. The effects of strength training on finger strength and hand dexterity in healthy elderly individuals. J Appl Physiol (1985) 2008; 105(4): 1166-78.
  20. Latash ML, Kang N, Patterson D. Finger coordination in persons with Down syndrome: atypical patterns of coordination and the effects of practice. Exp Brain Res 2002; 146(3): 345-55.
  21. Park J, Wu YH, Lewis MM, Huang X, Latash ML. Changes in multifinger interaction and coordination in Parkinson's disease. J Neurophysiol 2012; 108(3): 915-24.
  22. Jo HJ, Mattos D, Lucassen EB, Huang X, Latash ML. Changes in multidigit synergies and their feed-forward adjustments in multiple sclerosis. J Mot Behav 2017; 49(2): 218-28.
  23. Shim JK, Olafsdottir H, Zatsiorsky VM, Latash ML. The emergence and disappearance of multi-digit synergies during force-production tasks. Exp Brain Res 2005; 164(2): 260-70.
  24. Kim SW, Shim JK, Zatsiorsky VM, Latash ML. Anticipatory adjustments of multi-finger synergies in preparation for self-triggered perturbations. Exp Brain Res 2006; 174(4): 604-12.
  25. Reisman DS, Scholz JP. Workspace location influences joint coordination during reaching in post-stroke hemiparesis. Exp Brain Res 2006; 170(2): 265-76.
  26. Reisman DS, Scholz JP. Aspects of joint coordination are preserved during pointing in persons with post-stroke hemiparesis. Brain 2003; 126(Pt 11): 2510-27.
  27. Domkin D, Laczko J, Djupsjobacka M, Jaric S, Latash ML. Joint angle variability in 3D bimanual pointing: uncontrolled manifold analysis. Exp Brain Res 2005; 163(1): 44-57.
  28. Domkin D, Laczko J, Jaric S, Johansson H, Latash ML. Structure of joint variability in bimanual pointing tasks. Exp Brain Res 2002; 143(1): 11-23.
  29. Mehravar M, Yadollah-Pour N, Tajali S, Shaterzadeh-Yazdi Mj, Majdinasab N. The role of anticipatory postural adjustments and compensatory control of posture in balance control of patients with multiple sclerosis. J Mech Med Biol 2015; 15(5): 1550087.
  30. Tajali S, Negahban H, Shaterzadeh MJ, Mehravar M, Salehi R, Narimani R, et al. Multijoint coordination during sit-to-stand task in people with non-specific chronic low back pain. Biomed Eng Appl Basis Commun 2013; 25(01): 1350010.
  31. Tajali S, Negahban H, Yazdi MJS, Salehi R, Mehravar M, Parnianpour M. The effects of postural difficulty conditions on variability of joint kinematic patterns during sit to stand task in normals and patients with non-specific chronic low back pain. Proceedings of the 1st Middle East Conference on Biomedical Engineering; 2011 Feb 22-25; Sharjah, United Arab Emirates. p. 300-03.
  32. Reisman DS, Scholz JP, Schoner G. Coordination underlying the control of whole body momentum during sit-to-stand. Gait Posture 2002; 15(1): 45-55.
  33. Reisman DS, Scholz JP, Schoner G. Differential joint coordination in the tasks of standing up and sitting down.
  34. J Electromyogr Kinesiol 2002; 12(6): 493-505.
  35. Papi E, Rowe PJ, Pomeroy VM. Analysis of gait within the uncontrolled manifold hypothesis: stabilisation of the centre of mass during gait. J Biomech 2015; 48(2): 324-31.
  36. Krishnan V, Rosenblatt NJ, Latash ML, Grabiner MD. The effects of age on stabilization of the mediolateral trajectory of the swing foot. Gait Posture 2013; 38(4): 923-8.
  37. Black DP, Smith BA, Wu J, Ulrich BD. Uncontrolled manifold analysis of segmental angle variability during walking: preadolescents with and without Down syndrome. Exp Brain Res 2007; 183(4): 511-21.
  38. Wang Y, Asaka T, Watanabe K. Multi-muscle synergies in elderly individuals: preparation to a step made under the self-paced and reaction time instructions. Exp Brain Res 2013; 226(4): 463-72.
  39. Wang Y, Zatsiorsky VM, Latash ML. Muscle synergies involved in preparation to a step made under the self-paced and reaction time instructions. Clin Neurophysiol 2006; 117(1): 41-56.
  40. Wang Y, Watanabe K, Asaka T. Muscle synergies in preparation to a step made with obstacle in elderly individuals.
  41. J Neuroeng Rehabil 2015; 12: 10.
  42. Jo HJ, Maenza C, Good DC, Huang X, Park J, Sainburg RL, et al. Effects of unilateral stroke on multi-finger synergies and their feed-forward adjustments. Neuroscience 2016; 319: 194-205.