Introduzione

L'ictus spesso causa una persistente compromissione sensomotoria dell'arto superiore (UL) e la riabilitazione tradizionale mostra un'efficacia limitata, in parte dovuta all'inadeguatezza dei deficit di controllo motorio sottostanti. Le attuali misure cliniche spesso non riescono a cogliere i sottili cambiamenti della compromissione, evidenziando la necessità di biomarcatori di spasticità più oggettivi dopo l'ictus.

Per fondare la pratica clinica sulla teoria neurofisiologica, in questa rassegna analizzeremo due schemi di controllo motorio in competizione tra loro e le loro implicazioni per il recupero dell'ictus.

Approccio computazionale - Questa teoria paragona il controllo del movimento a un sistema robotico, in cui il cervello pre-calcola comandi motori precisi (ad esempio, angoli di articolazione, forze muscolari) utilizzando modelli interni. Presuppone che il sistema nervoso possa calcolare inversamente gli input neurali esatti necessari per produrre un movimento desiderato. Tuttavia, questo approccio si scontra con realtà biologiche fondamentali. I motoneuroni funzionano in base a principi di soglia: o si attivano o non si attivano, il che rende impossibile la precisa reingegnerizzazione dei comandi per azioni come le contrazioni isometriche (ad esempio, la spinta contro un oggetto immobile) o i movimenti che potrebbero non innescare l'attività EMG. Inoltre, il modello non riesce a spiegare come i movimenti si adattino perfettamente all'imprevedibilità del mondo reale, come la presa di un oggetto che cade.

Teoria del controllo referenziale (RCT) - La RCT affronta le limitazioni computazionali proponendo una strategia fondamentalmente diversa: anziché elaborare comandi specifici, il sistema nervoso controlla il movimento regolando le soglie di attivazione (λ) dei muscoli. Immaginate λ come un setpoint del termostato per i muscoli: proprio come un riscaldatore si accende quando la temperatura ambiente scende al di sotto della sua soglia, i muscoli si attivano solo quando sono tesi oltre la loro λ (ad esempio, un bicipite che si attiva a 90° di flessione del gomito). Queste soglie determinano dinamicamente il modo in cui i muscoli rispondono alle interazioni ambientali, con lo Stiramento Tonico

La soglia di riflesso (TSRT) - misurabile clinicamente in angoli di articolazione - è un marcatore diretto di questo sistema di controllo. Dopo l'ictus, l'alterazione della regolazione della soglia si manifesta con spasticità (quando λ si "blocca" su lunghezze muscolari elevate, causando spasticità) o debolezza (quando λ non può passare a lunghezze ridotte). In particolare, la RCT spiega perché l'allenamento all'interno della "zona di controllo attivo" intatta del paziente (evitando le soglie di spasticità) migliora la cinematica (Levin, 2023): allinea la terapia alla logica innata del sistema nervoso basata sulle soglie.

La Figura 1 illustra in modo schematico il meccanismo basato sulla soglia della TSRT e le sue implicazioni cliniche per la valutazione della spasticità.

Obiettivo dello studio: Indagare le relazioni tra TSRT/μ e punteggi clinici di spasticità/funzione motoria UL nell'ictus acuto/cronico, verificando se queste misure riflettono meglio i deficit sensomotori e fornendo biomarcatori di spasticità dopo l'ictus.

Metodi

Lo studio ha analizzato le misure fisiologiche e cliniche raccolte in otto studi. Le misure fisiologiche comprendevano l'angolo di soglia del riflesso da stiramento tonico (TSRT) e la μ (sensibilità alla velocità), mentre le valutazioni cliniche comprendevano la Modified Ashworth Scale (MAS) per la spasticità e la Fugl-Meyer Assessment for Upper Estremità (FMA-UE) per la compromissione motoria.

Tre studi prevedevano valutazioni multiple per partecipante (≥3 valutazioni pre/post). Altri due studi prevedevano due valutazioni per partecipante (pre/post), mentre altri tre includevano valutazioni singole.

Il soggetto

Lo studio ha incluso persone di età compresa tra i 18 e gli 80 anni con ictus ischemico o emorragico in uno dei due emisferi, con conseguente paresi del braccio (punteggio Chedoke-McMaster Arm Scale 2- 6/7). I partecipanti idonei erano in grado di flettere o estendere volontariamente il gomito di almeno 30° e mostravano una maggiore resistenza allo stiramento passivo dei flessori del gomito (Scala di Ashworth modificata > 1). La maggior parte dei partecipanti (sei studi) si trovava nella fase cronica dell'ictus (>6 mesi dopo l'ictus). I dati demografici (età, sesso, cronico dell'ictus, tipo e posizione/lato della lesione) sono stati raccolti da ogni studio e sono presentati nella Tabella 1.

Approccio alle misure

Gli studi hanno misurato la spasticità utilizzando il Montreal Spasticity Measure (MSM), che combina sensori EMG sul bicipite e sul tricipite con un elettrogoniometro per tracciare i movimenti del gomito. Le braccia dei partecipanti sono state allungate passivamente a velocità variabili mentre venivano registrate le risposte muscolari. Questo metodo ha permesso di calcolare due biomarcatori critici della spasticità dopo l'ictus: la soglia del riflesso da stiramento tonico (TSRT) e la sensibilità alla velocità (μ).

Spiegazione delle metriche chiave

TSRT (Soglia del riflesso di stiramento tonico)

Misurato in gradi, il TSRT rappresenta l'angolo di articolazione - al gomito - in cui un muscolo inizia a resistere all'allungamento senza alcuna velocità di movimento applicata. Nei soggetti colpiti da ictus, valori anomali di TSRT riflettono una compromissione del controllo motorio. Valori più alti di TSRT suggeriscono un aumento della spasticità (riflessi iperattivi), mentre valori più bassi indicano una ridotta articolazione in cui si verifica un'attivazione muscolare anomala.

μ (Sensibilità alla velocità)

Il valore μ è misurato in secondi. Questa metrica indica come l'aumento della velocità di allungamento influisca sulla soglia di attivazione riflessa dei muscoli, ovvero come un allungamento più rapido porti a risposte riflesse più precoci (con angoli di articolazione più piccoli). Un valore μ più basso suggerisce una ridotta eccitabilità del riflesso da stiramento, il che significa che il sistema nervoso è in grado di adattarsi meglio alle diverse velocità di movimento. Questo è un segno di riduzione della spasticità.

DSRT (Soglia del riflesso di stiramento dinamico)

Si tratta delle soglie riflesse effettive misurate a specifiche velocità di allungamento. Testando più velocità e tracciando i DSRT, i ricercatori possono determinare sia il TSRT (il punto in cui la linea di tendenza incrocia la velocità zero) sia μ (la pendenza della linea).

Affidabilità e significato clinico

Il sistema MSM ha dimostrato una forte affidabilità per le misurazioni TSRT, mostrando coerenza tra i tester e le sessioni. Un miglioramento clinicamente significativo corrisponde a variazioni del TSRT di 6,8°-11,2°. Mentre angoli TSRT più alti e valori μ più bassi indicano generalmente una riduzione della spasticità e una migliore funzione motoria dopo la riabilitazione, non sono ancora disponibili dati completi sull'affidabilità di μ.

Misure cliniche

Per valutare la funzione motoria e la spasticità sono stati utilizzati due strumenti di uso comune. La Scala di Ashworth modificata (MAS) valuta quanto un muscolo resiste all'allungamento, indipendentemente dalla velocità. Utilizza una scala a 6 punti da 0 a 4, dove punteggi più alti significano maggiore resistenza. Sebbene sia veloce e facile da usare, la MAS ha un'accuratezza e un'affidabilità limitate, soprattutto a seconda del muscolo testato.

La valutazione Fugl-Meyer per l'Estremità Superiore (FMA-UE) è uno strumento più affidabile e dettagliato. Misura i movimenti delle braccia e delle mani, i riflessi e la coordinazione. Il punteggio totale varia da 0 a 66, con 66 che rappresenta il movimento normale. I ricercatori hanno anche raccolto specificamente i punteggi della Sezione A del test (su 36 punti), che si concentra sui movimenti della spalla e del gomito e sui riflessi.

Analisi statistica

Lo studio ha utilizzato l'analisi di regressione per determinare quanto TSRT e μ (variabili indipendenti) spiegassero la varianza della funzione dell'arto superiore (punteggi FMA-UE). I DSRT sono stati esclusi in quanto utilizzati solo per calcolare i TSRT. Le analisi hanno controllato la multicollinearità (r≥0,7), l'eteroscedasticità e gli outlier utilizzando SPSS v29 (p<0,05). Ciò ha determinato il valore predittivo di queste misure di spasticità per la compromissione motoria.

L'analisi statistica utilizzata sarà discussa in modo più dettagliato nella sezione Parlami da nerd.

Risultati

L'analisi ha incluso i dati di 120 pazienti con ictus (età media 60,3±13,7 anni) con lesioni ischemiche/emorragiche corticali o sottocorticali che causavano emiplegia/paresi. I partecipanti hanno attraversato le fasi di recupero acuto, subacuto e cronico. Risultati principali:

• La fase cronica ha visto un numero significativamente più alto di maschi.
• Nessuna differenza nella gravità della compromissione dell'arto superiore tra le varie fasi.
• La distribuzione dell'età era simile tra i gruppi

Differenze di TSRT nelle varie fasi dell'ictus

L'analisi ha rivelato differenze significative nella soglia del riflesso di stiramento tonico (TSRT) tra i gruppi di ictus acuto/brevemente subacuto (1-90 giorni), subacuto tardivo e cronico. I confronti post hoc hanno mostrato che il gruppo acuto/ subacuto precoce aveva un TSRT più alto di 16,64° rispetto al gruppo cronico, indicando una maggiore spasticità nelle prime fasi post-ictus.

Risultati della SENSIBILIZZAZIONE DELLA VELOCITÀ (μ)

Non sono state riscontrate differenze significative tra i gruppi per quanto riguarda la sensibilità alla velocità (μ) nelle varie fasi dell'ictus. Ciò suggerisce che gli adattamenti temporali dei riflessi di stiramento alla velocità del movimento rimangono costanti durante il recupero.

Panoramica delle misure cliniche

Mentre la funzione complessiva dell'arto superiore (FMA-UE totale) è rimasta similmente compromessa nelle varie fasi di recupero, i pazienti acuti/subacuti hanno mostrato movimenti volontari (FMA-UE_A) significativamente peggiori rispetto ai pazienti cronici, mentre i casi cronici hanno mostrato una spasticità più grave (MAS).

Rapporto tra TSRT/μ e misure cliniche

L'analisi della heatmap ha rivelato relazioni distinte tra spasticità e funzione motoria durante il recupero dell'ictus. In tutti i pazienti, un TSRT (soglia dei riflessi) più elevato era correlato a una maggiore sensibilità alla velocità μ, mentre entrambe le misure diminuivano con il tempo successivo all'ictus e con la gravità della spasticità. In particolare, il forte legame positivo di μ con il movimento volontario suggerisce che esso cattura meglio i deficit precoci del controllo motorio.

• Acuto/subacuto: TSRT e μ hanno mostrato l'accoppiamento più stretto, con entrambi fortemente legati alla MAS e al cronico, sottolineando la loro rilevanza clinica nella valutazione precoce.
• Tardivo-subacuto: Solo la MAS e la funzione motoria totale erano correlate negativamente, evidenziando il crescente impatto funzionale della spasticità.
• Cronico: Il TSRT si è correlato sia con μ che con la funzione complessiva (FMA-UE_totale), mentre il legame di μ con il controllo volontario è risultato positivo ma non significativo.

Risultati dell'analisi di regressione multipla

I ricercatori hanno utilizzato la regressione multipla per analizzare come i biomarcatori di spasticità dopo l'ictus (TSRT e valori μ) predicono la varianza della compromissione motoria dell'arto superiore, misurata dalle sottoscale FMA-UE.

FMA-UE_A (Controllo motorio di spalla e gomito)

Il modello di regressione ha previsto in modo significativo il 72,0% della varianza dei punteggi FMA-UE_A. Sia il TSRT che il μ sono risultati predittori significativi, indicando che soglie riflesse più elevate (TSRT) e una minore sensibilizzazione alla velocità (μ) erano associate a un migliore controllo dei movimenti volontari.

FMA-UE_Totale (Funzione complessiva dell'arto superiore)

Il modello spiegava il 68,7% della varianza della funzione motoria totale dell'arto superiore. Il TSRT è stato un predittore forte e significativo, mentre μ non ha contribuito in modo significativo al modello. Ciò suggerisce che, mentre la TSRT è fortemente legata al recupero motorio globale, la sensibilità alla velocità (μ) non influenza in modo indipendente la funzione globale dell'arto superiore.

Domande e riflessioni

Perché è importante?

Per la ricerca:

Questo studio fa progredire la teoria del controllo motorio dimostrando come la teoria del controllo referenziale (RCT) risolva le principali limitazioni dei modelli computazionali. L'RCT fornisce un quadro fisiologicamente fondato in cui il movimento emerge attraverso le interazioni tra il sistema nervoso, le proprietà muscolo-scheletriche e i vincoli ambientali. L'RCT presuppone che il sistema nervoso centrale controlli il movimento regolando le soglie di attivazione muscolare (ad esempio, il TSRT) in relazione alla posizione dell'articolazione, piuttosto che elaborare comandi motori espliciti. Convalidando TSRT e μ come biomarcatori di spasticità dopo l'ictus, questa ricerca rivela come un'alterata regolazione della soglia porti ad anomalie specifiche del movimento: la spasticità insorge quando le soglie si fissano a lunghezze muscolari eccessive. Queste intuizioni non solo spiegano le osservazioni cliniche, ma hanno anche permesso di sviluppare strumenti di valutazione oggettivi, collegando i principi teorici con le strategie riabilitative pratiche.

Per i medici:

Gli strumenti attuali come la FMA e la MAS, per quanto validi, forniscono principalmente valutazioni qualitative della compromissione motoria. Così come la fisioterapia incorpora sempre più spesso valutazioni psicosociali attraverso interviste e moduli dettagliati, dobbiamo anche migliorare le nostre capacità di valutazione biologica. La TSRT e la μ emergono come

biomarcatori di spasticità convalidati dopo l'ictus, che offrono il potenziale per rivoluzionare la gestione:

• Offrire dati oggettivi e quantificabili
• Consente diagnosi più precise
• Guidare piani di trattamento personalizzati
• Potenziale miglioramento dei risultati funzionali

Parlami da nerd

Analisi statistica spiegata

Lo studio ha utilizzato un approccio statistico accuratamente progettato per capire come la spasticità (misurata con TSRT e μ) sia correlata al recupero motorio dopo l'ictus. Vediamo perché è stato scelto ciascun metodo e cosa significano realmente i risultati.

Raggruppamento dei pazienti per fase di recupero

I ricercatori hanno suddiviso i partecipanti in tre fasi chiave del recupero dell'ictus: acuta/prima fase subacuta (1-90 giorni), subacuta tardiva (91-180 giorni) e cronica (>180 giorni). Questa separazione è fondamentale perché la capacità di cambiamento del cervello e la natura dei problemi di movimento si evolvono in modo significativo in queste fasi. Le prime fasi mostrano rapidi cambiamenti neurali ma un controllo motorio instabile, mentre le fasi croniche rivelano schemi di movimento più consolidati (e spesso più difficili da modificare).

Categorizzazione delle menomazioni motorie

La funzione dell'arto superiore è stata classificata utilizzando i punteggi FMA-UE in categorie di compromissione grave (0-20), moderata (21-48) e lieve (≥49).

Scegliere le giuste statistiche descrittive

I ricercatori hanno impiegato più misure statistiche per rappresentare accuratamente i dati. Per le variabili normalmente distribuite, sono state riportate le medie accompagnate dalle deviazioni standard. Quando si tratta di distribuzioni skewed o di dati outlier-prone, un evento comune negli studi sul recupero dell'ictus in cui i pazienti spesso mostrano progressi molto variabili, si utilizzano mediane con intervalli interquartili. Inoltre, hanno incluso intervalli di confidenza del 95% per indicare la precisione delle loro stime. La mediana e l'intervallo interquartile si rivelano particolarmente utili in questi scenari, in quanto forniscono una misura di tendenza centrale più robusta che non è indebitamente influenzata da casi atipici.

Confronto statistico tra gruppi

Per le variabili continue, come i valori TSRT e i punteggi FMA-UE nelle varie fasi di recupero, è stata utilizzata l'analisi della varianza (ANOVA). Questo test identifica se esistono differenze significative tra i tre gruppi di recupero. Per i dati categorici, come la distribuzione del sesso o le categorie di gravità della MAS, i test chi-quadro erano più appropriati. La correzione di Bonferroni applicata ai test post-hoc - che consente di identificare con maggiore precisione le differenze tra i gruppi - agisce come misura di controllo della qualità, riducendo la possibilità di risultati falsi positivi quando si effettuano confronti multipli tra i gruppi.

Comprendere le relazioni attraverso la correlazione e la regressione

L'analisi della correlazione di Pearson ha rivelato la forza con cui le diverse variabili si muovono insieme, ad esempio se una TSRT più alta è associata in modo coerente a punteggi FMA-UE più bassi. Tuttavia, la correlazione non implica la causalità. È qui che la regressione multipla è diventata preziosa: ha quantificato quanta parte della variazione della funzione motoria poteva essere effettivamente prevista dalle misure di spasticità, tenendo conto di altri fattori. La scoperta che la TSRT ha previsto il 72% della varianza del movimento volontario (FMA-UE_A) e il 68,7% della funzione complessiva (FMA-UE_Total) è particolarmente sorprendente, suggerendo che la TSRT cattura qualcosa di fondamentale sul controllo motorio post-ictus.

Messaggi utili

Questo studio conferma che TSRT (soglia del riflesso tonico da stiramento) e μ (sensibilità alla velocità) sono biomarcatori di spasticità clinicamente utili dopo l'ictus, basati sulla teoria del controllo del referente (RCT). A differenza delle scale tradizionali come la MAS, queste misure quantificano oggettivamente il modo in cui l'ictus interrompe il controllo del sistema nervoso sulle soglie di attivazione muscolare.

Per il vostro studio:

La logica basata sulla soglia dell'RCT dimostra perché la riqualificazione del movimento ha successo quando i terapisti:

1. Poiché la misurazione del TSRT non è clinicamente fattibile nella maggior parte dei contesti, identificare i confini funzionali del movimento attraverso un'attenta osservazione.
2. Progettare inizialmente esercizi all'interno di questa zona intatta, evitando posizioni che scatenano la spasticità (dove la TSRT è patologicamente elevata).
3. Ampliare progressivamente la gamma attiva con il miglioramento della regolazione della soglia.

Per ulteriori approfondimenti sulla riabilitazione dell'ictus, esplorare gli articoli di revisione di Physiotutor su: (1) l'allenamento con la realtà virtuale per il recupero delle funzioni della mano e (2) l'impatto delle modalità di feedback sul riapprendimento motorio dopo un ictus.

Riferimento

Piscitelli D, Khayat J, Feldman AG, Levin MF. Rilevanza clinica della soglia del riflesso di stiramento tonico e del μ come misure della spasticità dell'arto superiore e della compromissione motoria dopo l'ictus. Riparazione neurale neorelazionale. 2025 maggio;39(5):386-399. doi: 10.1177/15459683251318689. Epub 2025 Feb 13. PMID: 39945415; PMCID: PMC12065951.