control motor del sistema nervioso

7/23/2019 control motor del sistema nervioso

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Neurologa. 2015;30(1):3241

NEUROLOGAwww.elsevier.es/neurologia

REVISIN

Teoras y modelos de control y aprendizaje motor. Aplicaciones

clnicas en neurorrehabilitacin

R. Cano-de-la-Cuerda a,, A. Molero-Snchez a,b, M. Carratal-Tejada a,I.M. Alguacil-Diego a, F. Molina-Rueda a, J.C. Miangolarra-Page a,c y D. Torricelli d

a Laboratorio de Anlisis del Movimiento, Biomecnica, Ergonoma y Control Motor (LAMBECOM), Departamento de Fisioterapia,

Terapia Ocupacional, Medicina Fsica y Rehabilitacin, Facultad de Ciencias de la Salud, Universidad Rey Juan Carlos, Alcorcn,Madrid, Espanab Servicio de Rehabilitacin, Hospital Universitario Ramn y Cajal, Madrid, Espanac Servicio de Rehabilitacin, Hospital Universitario Fuenlabrada, Madrid, Espanad Consejo Superior de Investigaciones Cientficas, Centro de Automtica y Robtica, Grupo Bioingeniera, Arganda del Rey,

Madrid, Espana

Recibido el 22 de septiembre de 2011; aceptado el 20 de diciembre de 2011Accesible en lnea el 18 de febrero de 2012

PALABRAS CLAVE

Aprendizaje motor;Control Motor;Modelos;Neurorrehabilitacin;Patologaneurolgica;Teoras

Resumen

Introduccin: En las ltimas dcadas ha existido un especial inters por las teoras que podranexplicar el gobierno del control motor y sus aplicaciones. Estas teoras suelen basarse en mode-los de funcin cerebral, reflejando criterios filosficamente diferentes sobre la forma en laque el movimiento es controlado por el cerebro, enfatizando cada una de ellas en los distintoscomponentes neurales del movimiento. Asimismo, en el contexto de las neurociencias, tomarelevancia el concepto de aprendizaje motor, considerado como el conjunto de procesos inter-nos asociados a la prctica, y la experiencia, que producen cambios relativamente permanentesen la capacidad de producir actividades motoras, a travs de una habilidad especfica. Por loque ambos, control y aprendizaje motor, se posicionan como campos de estudio fundamentalespara los profesionales sanitarios en el campo de la neurorrehabilitacin.Desarrollo: Se describen las principales teoras de control motor como la teora de la programa-cin motora, la teora de sistemas, la teora de la accin dinmica o la teora del procesamientode distribucin en paralelo, as como los factores que influyen en el aprendizaje motor y susaplicaciones en neurorrehabilitacin.

Conclusiones: En la actualidad no existe un consenso sobre qu teora o modelo es definitorioen dar explicacin al gobierno del control motor. Las teoras sobre el aprendizaje motordeben ser la base para la rehabilitacin motora. Las nuevas lneas de investigacin debenaplicar los conocimientos generados en los campos del control y aprendizaje motor enneurorrehabilitacin. 2011 Sociedad Espanola de Neurologa. Publicado por Elsevier Espaa, S.L.U. Todos los dere-chos reservados.

Autor para correspondencia.Correo electrnico: [email protected](R. Cano-de-la-Cuerda).

0213-4853/$ see front matter 2011 Sociedad Espanola de Neurologa. Publicado por Elsevier Espaa, S.L.U. Todos los derechos reservados.http://dx.doi.org/10.1016/j.nrl.2011.12.010

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Teoras y modelos de control y aprendizaje motor. Aplicaciones clnicas en neurorrehabilitacin 33

KEYWORDSModels;Motor control;Motor learning;Neurologicaldiseases;Neuro-rehabilitation;

Theories

Theories and control models and motor learning: clinical applications in

neuro-rehabilitation

Abstract

Introduction: In recent decades there has been a special interest in theories that could explainthe regulation of motor control, and their applications. These theories are often based onmodels of brain function, philosophically reflecting different criteria on how movement is con-trolled by the brain, each being emphasised in different neural components of the movement.The concept of motor learning, regarded as the set of internal processes associated with prac-tice and experience that produce relatively permanent changes in the ability to produce motoractivities through a specific skill, is also relevant in the context of neuroscience. Thus, bothmotor control and learning are seen as key fields of study for health professionals in the fieldof neuro-rehabilitation.Development: The major theories of motor control are described, which include, motor pro-gramming theory, systems theory, the theory of dynamic action, and the theory of paralleldistributed processing, as well as the factors that influence motor learning and its applicationsin neuro-rehabilitation.Conclusions: At present there is no consensus on which theory or model defines the regulationsto explain motor control. Theories of motor learning should be the basis formotorrehabilitation.The new research should apply the knowledge generated in the fields of control and motorlearning in neuro-rehabilitation.

2011 Sociedad Espanola de Neurologa. Published by Elsevier Espaa, S.L.U. All rightsreserved.

Introduccin

El estudio de la causa y la naturaleza del movimiento resul-tan esenciales para la prctica mdica. Recientemente hasurgido un especial inters por las nuevas teoras del controlmotor (CM) y su aplicacin. Sin embargo, la distancia entrela teora y los procedimientos teraputicos empleados enlas alteraciones del CM se ha visto incrementada debido alas nuevas investigaciones en el campo de las neurociencias,

no existiendo una teora nica entre la comunidad cientficasobre el CM1.Los mtodos especficos habitualmente empleados en

neurorrehabilitacin vienen pues determinados por las supo-siciones fundamentales sobre la causa y la naturaleza delmovimiento de forma que la teora se constituye en la baseterica de la prctica mdica2.

La neurorrehabilitacin en trminos generales tendrcomo objeto el mantenimiento de las habilidades exis-tentes, la readquisicin de habilidades perdidas y elaprendizaje de nuevas destrezas. Existen diversos facto-res que, siendo significativos desde el punto de vista de laneurorrehabilitacin, influyen en los procesos de aprendi-zaje motor, como las instrucciones verbales, caractersticas

y variabilidad de la prctica, participacin activa y moti-vacin del individuo, la transferencia positiva/negativa delaprendizaje, el control postural, la memoria y el retroali-mentacin.Todos ellos son de aplicacin clnica y son la basede las emergentes vas de investigacin, as como de otrasya bien instauradas, en el reentrenamiento de la funcinsensitivo-motora del paciente neurolgico.

El objetivo del presente trabajo es realizar un anlisiscrtico de las teoras y modelos de control motor y apren-dizaje motor descritos, as como estudiar sus potencialesaplicaciones clnicas en el campo de la neurorrehabilitacin,fundamentalmente en la readquisicin del control posturaly el equilibrio, la locomocin, el alcance, el agarre y la

manipulacin. Por ltimo, se describen las posibilidades rea-les de las nuevas tecnologas de aplicacin en la patologaneurolgica.

Desarrollo

Teoras sobre el control motor

Las diversas teoras sobre CM reflejan las concepcionesexistentes sobre la forma en la que el movimiento es con-trolado por el cerebro, enfatizando cada una de ellas en losdistintos componentes neurales del movimiento1.Los mto-dos especficos usados en neurorrehabilitacin vienen puesdeterminados por las suposiciones fundamentales sobre lacausa y la naturaleza del movimiento de forma que la teorase constituye en la base terica de la prctica mdica2,lacual se encargar de verificar o no dichas teoras3.Las prin-cipales limitaciones e implicaciones clnicas de las teorassobre CM se muestran en latabla 1.

Teora refleja

En 1906, el neurofisilogo Sir Charles Sherrington sent las

bases de la teora refleja del CM4, en la que los reflejoseran los componentes bsicos del comportamiento complejopara lograr un objetivo comn5. Describi este comporta-miento en funcin de reflejos compuestos y su combinacinsucesiva o encadenamiento6-14.Un estmulo producira unarespuesta, la cual se transformara en el estmulo de lasiguiente respuesta.

Teora jerrquica

Esta teora sostiene que el sistema nervioso central (SNC)se organiza de forma jerrquica, en reas de asociacinsuperiores, corteza motora y niveles espinales de funcinmotora, y cada nivel superior ejerce control sobre el nivel



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34 R. Cano-de-la-Cuerda et al

Tabla 1 Limitaciones de las teoras sobre el control motor

Teoras de controlmotor

Limitaciones Implicaciones clnicas

Teora refleja La consideracin del reflejo como unidadbsica del comportamiento no explica losmovimientos espontneos ni los voluntarioscomo formas aceptables de conductaNo explica tampoco que un solo estmulopueda resultar en respuestas variadas quedependen de un contexto y de loscomandos descendentes o la capacidad derealizar movimientos nuevos

La recuperacin del CM se basa en aumentar oreducir el efecto de los diversos reflejos durantelas tareas motoras. El concepto Bobath se bas enparte en ella

Teora jerrquica No explica que un reflejo que se encuentradentro del nivel inferior de la jerarqua esel que domine la funcin motora (reflejo deretirada)

Basados en la teora jerrquica del CM se harealizado el anlisis de reflejos como parte de laevaluacin clnica de pacientes con deficienciasneurolgicas, utilizndose adems como mediopara calcular el nivel de maduracin neural ypredecir la capacidad funcional

Teora de laprogramacin

motora

El concepto de programa motor noconsidera que el SNC deba tener en cuenta

variables musculoesquelticas yambientales para lograr el control delmovimiento. Comandos similaresproducirn movimientos distintos segnvaren estas variables

Pone de relieve la capacidad de reaprenderpatrones de accin correctos ante trastornos de

los niveles superiores de CM. El objetivoteraputico deber enfocarse hacia larecuperacin de los movimientos claves para unaactividad funcional, ms que en la reeducacinaislada de los msculos y si los niveles superioresde programas motores no estn afectados, enencontrar efectores alternativos

Teora de sistemas No considera la interaccin del organismocon el ambiente

Sugiere que la evaluacin y tratamiento debenenfocarse no slo en las deficiencias de lossistemas particulares que contribuyen al CM, sinoen aquellas que interactan en los mltiplessistemas, como las del sistemamusculoesqueltico

Teora de la accin

dinmica

Supone que la relacin entre el sistema

fsico del sujeto y el ambiente donde operadetermina principalmente sucomportamiento

Las alteraciones en el comportamiento motor a

menudo pueden ser explicadas en funcin de losprincipios fsicos en vez de interpretarlosnecesariamente segn las estructuras neuralesas, la comprensin de las propiedades fsicas odinmicas del cuerpo humano permitira su uso enel tratamiento de los pacientes

Teora delprocesamientode distribucinen paralelo

Los modelos basados en esta teora noimitan el procesamiento de la informacindurante el desempeno y el aprendizaje

Clnicamente, se podra utilizar este modelo parapredecir la forma en que las lesiones del SNafectan a las funciones. Se ha indicado que en elcerebro los sistemas son altamente redundantes,capaces de operar con una prdida de ejecucinsimilar a la magnitud del dano, siendo esta unacaracterstica de ejecucin natural de los modelos

de PDPTeora orientada ala actividad

No informa sobre cules son las actividadesfundamentales del SNC y los elementosesenciales que se controlan en una accin

Senala que la recuperacin del CM debe enfocarsea actividades esencialmente funcionales

Teora ecolgica Enfatiza poco en la organizacin y funcindel sistema nervioso

Describe al individuo como un explorador activodel medio ambiente y es esta exploracin la quepermite al sujeto desarrollar mltiples formas derealizar la actividad

SNC: sistema nervioso central.



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menor, en una estricta jerarqua vertical, en la que laslneas de control no se cruzan y donde los niveles inferio-res nunca ejercen dicho control3.En los anos 40, Gesell15

y McGraw16 desarrollan la teora de la neuromaduracindel desarrollo. El desarrollo motor normal es atribuido a lacreciente corticalizacin del SNC que produce la aparicinde niveles superiores de control sobre los reflejos de nivelinferior, siendo la maduracin del SNC el agente primario

para el cambio en el desarrollo, minimizando la influen-cia de otros factores. La teora jerrquica ha evolucionado,reconocindose que cada nivel puede actuar sobre los otrosdependiendo de la actividad, considerndose los reflejosno como nico determinante del CM, sino solo uno de losdiversos procesos esenciales para la generacin y controldel movimiento17.

Teoras de la programacin motora

Las teoras ms actuales acerca del CM se alejan de laidea de que sea un sistema fundamentalmente reactivo,habiendo comenzado a explorar la fisiologa de las accio-nes en vez de la naturaleza de las reacciones. Se puede

obtener una respuesta motora determinada tanto por unestmulo sensorial como por un proceso central en ausen-cia de un estmulo o impulso aferente, por lo que se deberahablar mejor de patrn motor central. Esta teora, apoyadaprincipalmente en el anlisis de la locomocin en gatos18,sugiere que es posible el movimiento en ausencia de unaaccin refleja, de tal manera que la redespinal neural podraproducir un ritmo locomotor sin estmulos sensoriales nipatrones descendentes del cerebro, pudindose realizar elmovimiento sin retroalimentacin3.Introduce el conceptode generadores de patrones centrales (GPC), circuitos neu-rales espinales especficos capaces de generar por s mismosmovimientos como el caminar y correr, y sobre los cualeslos estmulos sensoriales entrantes ejerceran un importante

papel modulador19-24.

Teora de sistemas

Esta teora explica cmo no se puede entender el controlneural del movimiento sin entender las caractersticas delos sistemas que se mueven. Afirma que los movimien-tos no son dirigidos ni central ni perifricamente, sino queemergen de la interaccin de muchos sistemas25.Se consi-dera al cuerpo como un sistema mecnico sujeto a fuerzasexternas (gravedad) e internas19.Un mismo comando cen-tral puede ocasionar movimientos muy dispares debido a lainteraccin entre las fuerzas externas y las variaciones de lascondiciones iniciales o bien, el mismo movimiento podra ser

originado por comandos distintos. La teora intenta explicarcmo afectan las condiciones iniciales las caractersticas delmovimiento26.

Predice el comportamiento real mucho mejor que las teo-ras precedentes al considerar no solo los aportes del SNa la accin, sino tambin las contribuciones de diferentessistemas as como las fuerzas de gravedad e inercia.

Teora de la accin dinmica

Del estudio de las sinergias surge esta teora que observaa la persona en movimiento desde una nueva perspectiva3.Considerando el principio de autoorganizacin, afirma quecuando un sistema de partes individuales se une, sus

elementos se comportan colectivamente en forma orde-nada, no siendo necesario un centro superior que enve lasinstrucciones para lograr la accin coordinada27,28.Proponeque el movimiento surge como resultado de elementos queinteractan, sin la necesidad de programas motores. Estaaccin dinmica trata de encontrar descripciones matem-ticas de estos sistemas autoorganizados que seguiran uncomportamiento no lineal, situacin en la cual, cuando uno

de los parmetros se altera y alcanza un valor crtico, elsistema entra en un patrn de comportamiento completa-mente nuevo. A travs de estas formulaciones matemticassera posible predecir las formas en que un sistema dadoactuar en diferentes situaciones. La perspectiva de laaccin dinmica reduce la importancia de las nociones decomandos provenientes del SNC para controlar el movi-miento y busca explicaciones fsicas que tambin puedancontribuir a las caractersticas del movimiento.

Teora del procesamiento de distribucin en paralelo

La teora del procesamiento de distribucin en paralelo(PDP) describe la forma en que el SN procesa la informacin

para actuar. El SN operara tanto mediante procesos en serie(procesando la informacin a travs de una va nica), comoen paralelo, interpretando la informacin por medio de vasmltiples que la analizaran simultneamente en diferen-tes formas. El supuesto fundamental es que el cerebro esun ordenador con clulas que interactan en diversas for-mas y las redes neuronales son los sistemas computacionalesesenciales del cerebro29,30.La estrategia ha sido desarrollarmodelos matemticos simplificados de sistemas cerebralesy posteriormente estudiar estos para comprender la maneraen que varios problemas de clculo pueden ser resueltos portales mecanismos29-31.Los modelos consisten en elementosque estn conectados por circuitos. Al igual que las sinapsisneurales, cada elemento puede ser afectado por los otros

de forma positiva o negativa en distinta magnitud. Estoselementos se distribuiran en neuronas sensoriales, inter-neuronas y motoras. La eficiencia del desempeno dependerde la cantidad de conexiones de salida y la fortaleza de laconexin3.

Teora orientada a la actividad

Greene32 indic la necesidad de una teora que explicasecmo los circuitos neuronales operaban para lograr unaaccin, lo que proporcionara la base para una imagen mscoherente del sistema motor. El mtodo orientado a la acti-vidad se apoya en el reconocimiento de que el objetivo delCM es el dominio del movimiento para realizar una accin

particular, no para efectuar movimientos por el solo hechode moverse. El control del movimiento se organizara alrede-dor de comportamientos funcionales dirigidos a objetivos3.

Teora ecolgica

En los anos sesenta, Gibson33 explora la forma en quenuestros sistemas motores nos permiten interactuar msefectivamente con el medio ambiente a fin de tener uncomportamiento orientado al objetivo. Su investigacin secentr en cmo detectamos la informacin del entorno per-tinente para nuestras acciones y cmo la utilizamos paracontrolar nuestros movimientos34.El individuo explora acti-vamente su entorno, el cual, a su vez, sostiene la actividad



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del individuo, de tal manera que las acciones estn orienta-das al ambiente.

Aprendizaje motor

El aprendizaje motor (AM) se define como el conjunto deprocesos internos asociados a la prctica y la experien-

cia, que producen cambios relativamente permanentes enla capacidad de producir actividades motoras, a travs deuna habilidad especfica. Lo que aprendemos se retiene oalmacena en nuestro cerebro y constituye lo que denomina-mos memoria35,36,no considerndose como aprendizaje lasmodificaciones a corto plazo37-39.

La neurorrehabilitacin tendr como objeto el mante-nimiento de las habilidades existentes, la readquisicin dehabilidades perdidas y el aprendizaje de nuevas destre-zas. Se considera generalmente que una habilidad es unacaracterstica o rasgo relativamente estable, tpicamenteasociado a un componente gentico y que no puede alte-rarse fcilmente mediante la prctica o la experiencia40.Otra manera de entender el concepto de habilidad es dis-tinguindolo del de destreza. Al contrario que la primera,la destreza puede ser modificada mediante la prctica o laexperiencia, de hecho, y de igual modo, puede ser adquiridaa travs de estas41,42.

Muchos factores influyen en el AM, como la edad, laraza, la cultura o la predisposicin gentica. Cada per-sona posee sus destrezas como resultado del proceso de suaprendizaje43.

Teoras sobre el aprendizaje motor

Modelo de los tres estadios de Fitts y Posner37,38.Estos auto-res sugieren que existen tres etapas principales en el AM.

En la etapa cognitiva el paciente aprende una nuevadestreza o reaprende una antigua. El individuo necesitapracticar con frecuencia una tarea bajo supervisin y guaexterna, siendo importante el cometer errores y saber corre-girlos. En la etapa asociativa el paciente consigue dirigir elprograma dentro de restricciones ambientales especficas.Disminuir el nmero de errores en la actividad y lograrrealizar con menor esfuerzo la ejecucin de la tarea. Losindividuos comienzan a comprender como se interrelacionanlos diferentes componentes de la destreza. En la etapa aut-noma el paciente consigue moverse dentro de una variedadde ambientes, manteniendo el control en todo el programa.El verdadero sello del aprendizaje es la capacidad de retenerla destreza y generalizarla a diferentes contextos gracias a la

automatizacin, puesto que la prctica en la vida cotidianaes generalmente aleatoria38.

Modelo de sistema de tres fases de Berstein. Segn estateora, el nfasis est en controlar los grados de libertad, esdecir, el nmero independiente de movimientos necesariospara completar una accin, como un componente central delaprendizaje de una nueva destreza motora. Este modelo deaprendizaje plantea tres fases. En la fase inicial, el individuosimplifica el movimiento reduciendo los grados de liber-tad. En la fase avanzada el sujeto comienza a ganar ciertosgrados de libertad, permitiendo el movimiento en mayornmero de articulaciones incluidas en la tarea. Y, por ltimo,la fase experto es aquella en la que el individuo posee todos

los grados de libertad necesarios para llevar a cabo la tarea,con la mayor efectividad y de manera coordinada.

Modelo de dos fases de Gentile.La primera fase incluyela comprensin del objetivo de la tarea, el desarrollo delas estrategias de movimiento apropiadas para conseguir elobjetivo, as como la interpretacin de las caractersticasdel entorno crticas para la organizacin del movimiento.En la segunda fase, denominada de fijacin o fase de diver-

sificacin, el objetivo del sujeto es redefinir el movimiento,lo cual incluye tanto el desarrollo de la capacidad de adap-tar el movimiento a los cambios de la tarea y del entorno,como desarrollar la tarea consistente y eficientemente.

Fases en la formacin del programa motor. Diversosinvestigadores se han planteado qu cambios jerrquicospodran ocurrir en el control del movimiento cuando losprogramas motores se unen durante el aprendizaje deuna nueva tarea40. Los programas motores que rigen unaconducta compleja podran ser creados a travs de la com-binacin de programas motores que controlan unidades mspequenas de la conducta, hasta completar el control totalde sta como una sola unidad40.

Factores que influyen en el aprendizaje motor

Existen diversos factores que influyen en los procesos deAM, como las instrucciones verbales, las caractersticas yla variabilidad de la prctica, la participacin activa y lamotivacin del individuo, la posibilidad de cometer erro-res, el control postural, la memoria y el retroalimentacin(tabla 2).

Las instrucciones verbales facilitan a la persona que cen-tre su atencin en determinados objetivos y condicionan lasestrategias de aprendizaje que vaya a emplear a la hora derealizar un movimiento38,44.En cuanto a las caractersticasy variabilidad de la prctica, resulta relevante plantear una

tarea que conlleve repeticin, teniendo en cuenta el con-cepto de repetir sin repetir, es decir, la prctica debetener un control de los parmetros que se han ido modifi-cando, pues debe suponer un reto para el paciente y serextrapolable a diferentes entornos y situaciones. En aque-llos casos en los que la prctica fsica no sea posible, se hasugerido que la prctica mental es una forma efectiva deestimular el aprendizaje45.El aprendizaje puede ser facili-tado o interrumpido por el contexto. Diferentes contextosproducirn un mayor desarrollo del aprendizaje, resultandoser este ms general y enriquecedor. Por esta razn, la prc-tica en el entorno clnico debe incluir condiciones variables,con el fin de que el aprendizaje pueda ser transferido adiversas situaciones cambiantes. De manera que la cantidad

de transferencia depende de la similitud ente el entornoclnico y el entorno real46.

Otro de los conceptos importantes relacionado con el AMes la participacin activa del paciente en la tarea que sedebe desarrollar. La motivacin e implicacin del mismo escrucial para la ejecucin de la tarea o actividad, la reso-lucin y superacin del problema. La participacin activarealza el procesamiento del aprendizaje y ayuda a manteneruna continuidad del mismo.

La posibilidad de cometer errores durante la ejecucin deuna nueva actividad, as como reportar al paciente posiblessoluciones o fomentar a que l mismo las proponga, suponeun anadido en el trabajo del AM de nuevas destrezas38.Un



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Tabla 2 Aprendizaje motor

Factores que influyen en el aprendizaje motor

Instrucciones verbales: necesidad de preservacin de lacapacidad de atencin y de observacin directa

Caractersticas y variabilidad de la prctica: entre lasdiferentes modalidades de prctica, la prcticadistribuida, con tiempos de descanso prolongadosentre los tiempos de trabajo, parece lograrincrementar la transferencia del aprendizaje, encomparacin con la ejecucin de tareas continuas, sindescanso. La fatiga parece ser una de las razones quejustifique la prctica distribuida, adems un tiempoprolongado dedicado a la prctica puede tener unmayor margen de error debido al agotamiento tantofsico como mental

Participacin activa y motivacin: las hiptesisgenerales sobre la prctica en relacin al AM parecenafirmar que los resultados en el aprendizaje obtenidodependen del tiempo total empleado en este

Posibilidad de cometer errores: realizar un anlisis de

cada actividad o tarea que se quiera llevar a cabodeterminar qu componentes de movimiento sedeber enfatizar durante el aprendizaje

Control postural: es definido como el control de laposicin del cuerpo en el espacio con propsito deequilibrio y orientacin

Memoria: la memoria es considerada un elemento claveen el AM

Retroalimentacin:tiene por objeto motivar laconsecucin de objetivos, reforzar el desarrollo deuna actividad (el refuerzo positivo, verbal o noverbal, produce mayor progreso en el aprendizaje queel refuerzo negativo) e informar acerca del desarrollode la accin. Puesto que puede crear dependencia enel proceso de aprendizaje, el terapeuta debe sercapaz de proporcionar ste slo cuando sea necesario

correcto control postural47,48,as como un adecuado estadode la memoria, son importantes en el proceso de aprendizajede un nuevo acto motor o en la readquisicin del mismo49.

Llamamos retroalimentacin a la informacin que surgecomo resultado del movimiento (tabla 3). Podemos distinguirentre retroalimentacin intrnseco, como consecuencia delmovimiento que se produce (va exteroceptiva y propiocep-tiva) que permite ajustes posturales; y retroalimentacinextrnseco, considerado como toda informacin proporcio-

nada por una fuente externa. Su objetivo es comunicarinformacin al paciente sobre el resultado del movimientoejecutado, completando la informacin intrnseca. Existendos categoras dentro de este, el conocimiento de resul-tados, considerado como toda informacin verbal sobre elresultado de la accin y de especial importancia cuando elretroalimentacin intrnseco est disminuido, y el conoci-miento de ejecucin que se relaciona con los patrones demovimiento para conseguir una tarea e informa sobre lacalidad de sus movimientos50,51.El retroalimentacin extrn-seco es esencial cuando el origen del retroalimentacinintrnseco de una persona est disminuido o distorsionado,frecuente en pacientes con deterioro neurolgico. Durante

Tabla 3 Retroalimentacin extrnseco

Proporciona informacin acerca del progreso individualen el aprendizaje de la actividad, lo cual favorece lamotivacin

Proporciona informacin de las partes que componen laaccin, lo que permite al individuo realizar unarepresentacin mental de la actividad, as como

interpretar sus posibilidades acerca de la consecucinde los objetivos

Proporciona refuerzo positivo, cuando se transmite alsujeto informacin acerca de la correcta ejecucin delas tareas. Esto tiene un efecto inmediato sobre lamotivacin del individuo, as como sobre la atencin yla concentracin dedicada a la tarea

El retroalimentacin reiterado sobre correccin deerrores puede generar dependencia y evitar que elsujeto experimente y evale por s mismo lascaractersticas de su accin. Para evitar ladependencia, el retroalimentacin slo debeotorgarse cuando sea necesario, en funcin de lacomplejidad de las tareas y la experiencia delindividuo. Por lo tanto, el refuerzo debe serintermitente, evitando producir retroalimentacin encada ejecucin

cualquier proceso de aprendizaje, el sujeto debe recibiralgn tipo de informacin sobre el error desde la fuenteintrnseca o extrnseca. Las caractersticas del retroali-mentacin extrnseco, las cuales potencian las habilidadescognitivas del paciente, se resumen en latabla 3.

Los ninos usan el retroalimentacin de distinto modoa los adultos, pues estos se benefician ms de un retro-alimentacin reducido, mientras que los ninos requieren

un retroalimentacin ms continuo pero menos preciso.El retroalimentacin reducido incrementa el esfuerzo cog-nitivo del sujeto, ya que cuando el retroalimentacines ocultado, la persona necesita atender e interpretarla informacin intrnseca como resultado de la habilidaddesempenada. Este incremento del esfuerzo cognitivo pro-picia el cambio ptimo en los adultos, potenciando el AM,lo que no ocurre en los ninos. Estos requieren un mayornmero ensayos prcticos con retroalimentacin para for-mar una representacin ms precisa y estable de la tarea;Posteriormente, el retroalimentacin se debe reducir pro-gresivamente para estimular el esfuerzo cognitivo y el AM.La capacidad de un sujeto para procesar la informacin yatender a la informacin intrnseca derivada de la tarea,condiciona el refuerzo extrnseco otorgado50,51.

Aplicaciones clnicas de las teoras del control yaprendizaje motor en neurorrehabilitacin

Debe existir una transferencia continua del conocimientocientfico a la prctica clnica para proponer nuevas estra-tegias teraputicas que refuercen y fortalezcan las yaexistentes. Por razones metodolgicas se describirn porseparado las estrategias teraputicas encaminadas a recu-perar o mejorar las capacidades de control postural yequilibrio, de la locomocin y de la manipulacin.



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Control postural y equilibrio

La literatura parece mostrar52-56 que el ejercicio fsico esuna forma efectiva de mejorar el equilibrio en los pacien-tes neurolgicos, y estas mejoras podran potencialmentemejorar la funcionalidad y reducir el nmero de cadas. Laefectividad de estos programas depende de la inclusin deejercicios multidimensionales ms que los que se dirigen a

un solo aspecto57. A esta forma de trabajo tradicional, se hananadido nuevas metodologas, de forma paralela, con unaconcepcin ms global, como son el Tai Chi58,59,el entrena-miento sensorial60 yel entrenamiento en tarea doble (tareamotora ms cognitiva)61. En la actualidad, existe eviden-cia cientfica de la utilidad de los sistemas instrumentados,como la posturografa dinmica computarizada. Se estndesarrollando estudios en los que se intenta demostrar quedichos sistemas son tambin vlidos como herramienta dereentrenamiento62.

Locomocin

La intervencin tiene como objetivo la optimizacin de lamarcha mediante la prevencin del acortamiento de los teji-dos blandos, el aumento de la fuerza y del control muscular yel entrenamiento del ritmo y coordinacin. Esto se consiguemediante la combinacin de ejercicios de estiramientos, defuerza, de carga y prctica de la marcha63.

Tradicionalmente, la terapia de fortalecimiento serealizaba de forma manual mediante ejercicios contraresistencia o mediante la aplicacin de sistemas de sus-pensin y poleas, utilizando muelles y pesos. Tcnicasbasadas en el concepto Bobath64 oen la facilitacin neuro-muscular propioceptiva65 siguen utilizndose; sin embargo,existen pocos trabajos sobre la efectividad de estas tc-nicas. En la actualidad, la metodologa es algo ms

sofisticada, y va desde la utilizacin de bandas elsticasa ejercicios instrumentales realizados con equipos isoci-nticos, pasando por estimulacin elctrica. Si bien seha comprobado que el fortalecimiento de un msculo ogrupo muscular produce aumento de la fuerza, no existeevidencia de una correlacin en el aumento de la fun-cin; es necesario entrenar las sinergias requeridas paracaminar en cadena cerrada, de forma repetida, con fre-cuencia y bajo diferentes condiciones ambientales y develocidad.

Carr y Shepherd66 describen un programa de reapren-dizaje motor en el ictus, basado en la prctica de tareasfuncionales concretas. Basado en este concepto, pareceapropiada la utilizacin, de forma precoz, de recursos tales

como una pista de marcha (cinta sin fin)67,68 con soporteparcial del peso corporal, que puede combinarse con laelectroestimulacin elctrica funcional (EEF) durante elentrenamiento69 ola asistencia robotizada70.

El reentrenamiento sensorial es una forma de implemen-tar los beneficios de las terapias citadas. Existen estudiosen los que se observa una mejora del equilibrio dinmico,en pacientes cuyo programa de ejercicios incluyen modi-ficaciones sensoriales71. El uso del retroalimentacin72,73

en programas de tratamiento ayuda al paciente a mejo-rar la capacidad de percepcin del movimiento y suponeun estmulo eficaz para mejorar la ejecucin de latarea.

Alcance, agarre y manipulacin

Aunque el objetivo final de cualquier planteamiento tera-putico para el miembro superior ser recuperar la funcinperdida o buscar compensaciones, podemos clasificar lasintervenciones en aquellas que se focalizan en las defi-ciencias, las que tratan de recuperar la funcin y las queproponen la prctica de la tarea concreta.

Intervenciones dirigidas a las deficiencias

Para la reeducacin de deficiencias motoras, se han uti-lizado diversos programas de ejercicios activos, pasivos,contra resistencias progresivas y sistemas isocinticos74,75,de liberacin miofascial76 o el Tai Chi. Para tratar la rigi-dez y el acortamiento de estructuras se emplean yesos,frulas y ortesis. El bio-retroalimentacin y la EEF ayudana reclutar msculos particos. Respecto de la reeducacinsensorial, Byl et al.77,78 encontraron mejoras del 20% en laindependencia funcional, en la actividad motora fina, en ladiscriminacin sensorial y en el desempeno musculoesque-ltico.

Estrategias dirigidas a recuperar la funcin va

entrenamiento del movimiento

Stoikov et al.79 usaron actividades posturales para mejo-rar la funcin prensil del miembro superior atxico yencontraron mejoras significativas tras un programa de 4semanas de duracin. Otro ejemplo interesante es el pro-grama para pacientes con disfuncin vestibular propuestopor Herdman80.

Desde los anos setenta se han desarrollado diversas tc-nicas de facilitacin del movimiento activo usando objetosreales y entrenando varias posibilidades de alcance y agarrecon ejercicios de progresiva dificultad que impliquen distin-tas formas de manipulacin81-83.Rhoda Erhardt, terapeuta

ocupacional, public de manera detallada el desarrollo dela secuencia para la suelta de objetos84.

Prctica orientada al desempeno de la tarea

Dun et al.85 desarrollaron un marco teraputico basado enla teora ecolgica. Para mejorar la funcin es importanterealizar la prctica de la tarea en s misma, entrenando deesta manera, diversas actividades de la vida diaria86,87.

Se han publicado multitud de estudios con resultadosprometedores de mejora de la funcin del miembro supe-rior, mediante la terapia por restriccin del movimientodel lado sano (TRMLS). Sin embargo, una revisin sistem-tica reciente88 en ninos con hemipleja solicita precaucin

ante su uso generalizado, aconsejando la realizacin de unmayor nmero de estudios con buen diseno metodolgico.Asimismo, la revisin sistemtica realizada por Langhorne,Coupar y Pollock parece indicar que la TRMLS produce bene-ficios clnicos en la funcin del brazo, no siendo tan clarospara la mano en los pacientes con ictus89.El entrenamientobilateral o bimanual en pacientes con hemipleja se ha com-probado que mejora la coordinacin entre ambas manos ytambin de forma aislada, en el lado afectado90,91.El trata-miento bimanual entra en contradiccin de manera frontalcon la TRMLS. Pero es posible que ambos tratamientos ten-gan cabida: el tratamiento bilateral en etapas precoces trasel ictus, para generar nuevas redes de reorganizacin del



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crtex y la TRMLS en fases ms crnicas, para la recupera-cin de redes en desuso.

Aplicacin de la estimulacin elctrica neuromuscular

Estas aplicaciones funcionales se refieren a la activacin demsculos paralizados en una secuencia y magnitud precisapara llevar a cabo directamente las tareas funcionales. Deah el concepto de neuroprtesis, cuya aplicacin permite

sustituir la funcin motora del miembro superior e inferiorpara las tareas de autocuidado y la movilidad, la funcin dela vejiga y el control respiratorio92.

Bio-retroalimentacin y realidad virtual

La terapia de biorretroalimentacin orientada a tareas esampliamente eficaz. La tecnologa, llamada realidad vir-tual (VR), ofrece experiencias de la vida real, mejorando losresultados de los mtodos clsicos de bio-retroalimentacin.Sin embargo, los verdaderos beneficios teraputicos de estossistemas an no se han probado por ensayos clnicos biendisenados93.

Interfaz cerebro-ordenador

Estos aparatos se conocen como brain computer interfaces(BMI). Existen estudios que intentan mejorar el conoci-miento de la fisiologa cortical que sostiene la intencinhumana y proporcionar senales para un control ms com-plejo derivado de la senal cerebral. En una recienterevisin94 los autores recogen el estado actual de BCI ydetallan los estudios emergentes dirigidos a aumentar lasaplicaciones clnicas futuras.

Aplicacin de robtica en la neurorrehabilitacin

Una revisin sistemtica publicada recientemente95 noencontr ningn efecto global significativo a favor de la tera-

pia asistida por robot en la funcin del miembro superior yen las AVD en pacientes tras ictus, mas s se observ unamejora significativa en la parte proximal de la extremidad.En cuanto al empleo de sistemas robticos para la mejorade la marcha de pacientes neurolgicos, uno de los siste-mas ms conocidos es el Lokomat, dispositivo ortsico quesimula y reproduce la marcha fisiolgica del individuo, elcual ha sido objeto de diversas publicaciones cientficas queparecen avalar sus resultados96,97.

Conclusiones

En la actualidad no existe un consenso sobre qu teo-ra o modelo es definitorio en dar explicacin al gobiernodel CM. Las teoras sobre el aprendizaje motor deben serla base para la rehabilitacin motora. Estudios con buendiseno metodolgico han evidenciado que el trasladar loshitos teraputicos alcanzados en el paciente neurolgico, acontextos relacionados con el sujeto, anadiendo variabili-dad, participacin activa, dando al paciente la posibilidadde cometer errores, otorgando retroalimentacin e incen-tivando la motivacin, como aspectos fundamentales enla disminucin de los dficits funcionales en el pacienteneurolgico. Por lo que lneas de investigacin, medianteaplicacin de estos conceptos, pueden ser interesantes en

el uso de nuevos mtodos y tecnologas en neurorrehabilita-cin.

Financiacin

El presente estudio se ha realizado dentro de proyectode investigacin Dispositivos hbridos neuroprotsicos y

neurorrobticos para compensacin funcional y rehabilita-cin de trastornos del movimiento (HYPER), del programaCONSOLIDER-INGENIO 2010. Convocatoria 2009 del Minis-terio de Ciencia e Innovacin. IP: Jos Luis Pons Rovira.Instituto de Automtica Industrial del Consejo Superior deInvestigaciones Cientficas (CSIC).

Conflicto de intereses

Los autores declaran no tener ningn conflicto de intereses.

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