Inleiding

Extrinsieke feedback, die verwijst naar informatie die een individu krijgt over zijn prestaties van een externe bron (zoals een coach, therapeut of technologisch apparaat), speelt een cruciale rol bij motorische controle. Het is aangetoond dat het zowel de prestaties als het leervermogen verbetert bij gezonde mensen en mensen die een beroerte hebben overleefd. Er is echter geen duidelijke consensus over de meest effectieve methoden voor de implementatie of de specifieke resultaten die moeten worden nagestreefd.

Onderzoek toont aan dat verschillende soorten feedback - zoals foutcorrectie, beloningen en straffen - van invloed kunnen zijn op motorisch leren en neuroplasticiteit, afhankelijk van factoren zoals sensorische modaliteit, timing en frequentie. Feedback kan invloed hebben op motorische prestaties, langetermijnleren en actieselectie, die allemaal cruciaal zijn voor het herstel na een beroerte.

Deze review is bedoeld om leemtes in de literatuur op te vullen door te onderzoeken hoe extrinsieke feedback de motoriek van de bovenste extremiteit na een beroerte beïnvloedt. Het vergelijkt feedback condities en onderzoekt hoe parameters zoals sensorische modaliteit en motivatie het herstel beïnvloeden, waardoor een meer up-to-date en uitgebreide analyse van feedback in herstelrevalidatie na een beroerte wordt geboden.

Methoden

Deze scoping review volgde de PRISMA-richtlijnen voor systematische reviews en meta-analyses. Studies die in aanmerking kwamen waren peer-reviewed artikelen in het Engels met de volgende criteria: deelnemers waren volwassen overlevenden van een beroerte (ouder dan 18 jaar), voerden taken of therapieën uit waarbij de aangedane bovenste extremiteit betrokken was met extrinsieke feedback, en er waren ten minste twee experimentele groepen met verschillende feedbackcondities. Studies die zich richtten op het vergroten of verkleinen van fouten werden uitgesloten.

De zoekstrategie, ontwikkeld door een bibliothecaris gezondheidswetenschappen, werd uitgevoerd in MEDLINE, Embase, PsycInfo en CINAHL. Er werden geen datum- of taalbeperkingen toegepast. Na ontdubbeling in Endnote werden de artikelen gescreend door twee onafhankelijke beoordelaars met behulp van Rayyan software. Discrepanties werden opgelost door middel van discussie.

De gegevensextractie werd uitgevoerd met behulp van een gestandaardiseerd formulier in Covidence software, met twee onafhankelijke beoordelaars. De geëxtraheerde gegevens omvatten onderzoeksopzet, deelnemerskenmerken (leeftijd, geslacht, type beroerte, laesielocatie, enz.), details van de interventie (uitgevoerde taak, aantal bewegingen), kenmerken van de feedback (gelijktijdig met de beweging, samenvatting), valentie (feedbackstimuli gegeven voor goede of slechte prestaties) en studieresultaten (motorische uitkomsten). Deze gegevens werden samengevat in tabellen en beschrijvende overzichten, gericht op klinische uitkomsten, motorische prestaties (directe veranderingen in de motorische functie als reactie op feedback), motorisch leren (veranderingen in de motorische prestaties gemeten zonder feedback na herhaald oefenen van een specifieke taak), en actieselectie (toegenomen gebruik van de aangedane bovenste extremiteit of verminderd gebruik van compenserende bewegingspatronen).

Resultaten

Zoek- en screeningsproces:

Van de 4.139 records werden 1.799 duplicaten verwijderd en 2.213 records werden uitgesloten tijdens de eerste screening. 127 full-text artikelen werden beoordeeld, wat resulteerde in 30 geïncludeerde studies. Twee publicaties werden gegroepeerd als één onderzoek voor analyse.

Kenmerken van het onderzoek:

Vijftien onderzoeken maakten gebruik van een tussen-groepsdesign, waarvan 13 gerandomiseerde gecontroleerde onderzoeken (RCT's). De steekproefgrootten in deze onderzoeken varieerden van 11 tot 45 deelnemers. Daarnaast maakten dertien onderzoeken gebruik van ontwerpen met deelnemers, met een steekproefgrootte variërend van 5 tot 43. De meeste deelnemers aan deze onderzoeken waren patiënten met een beroerte, waaronder personen met ischemische, hemorragische of niet-gespecificeerde typen beroerte.

Klinische kenmerken:

De klinische kenmerken van de deelnemers in de onderzoeken varieerden. Twee studies richtten zich uitsluitend op ischemische beroerte, terwijl 14 zowel ischemische als hemorragische beroertepatiënten includeerden. Dertien studies specificeerden het type beroerte niet en 22 studies rapporteerden het vaatgebied van de beroerte niet. Bij degenen die dat wel deden, waren de getroffen gebieden onder andere de middelste hersenslagader, de voorste hersenslagader, de voorste en achterste bloedsomloop en lacunaire beroertes. Zeven onderzoeken omvatten zowel corticale als subcorticale laesies, terwijl 22 het type laesie niet specificeerden. Geen enkel onderzoek onderzocht de relatie tussen laesiekarakteristieken en terugkoppelingseffecten.

De duur van de beroerte varieerde van acuut (minder dan twee weken) in vier onderzoeken, vroeg subacuut (2 weken tot 3 maanden) in 12 onderzoeken, laat subacuut (3 tot 6 maanden) in 10 onderzoeken en chronisch (langer dan 6 maanden) in 20 onderzoeken. Eén studie specificeerde de duur van de beroerte niet en geen enkele studie analyseerde hoe chroniciteit zou kunnen samenhangen met de uitkomsten.

Met betrekking tot cognitieve stoornissen werden in 12 onderzoeken deelnemers met een cognitieve functie onder een bepaalde drempel (MMSE of MoCA) uitgesloten en in 13 onderzoeken deelnemers met afasie. Negen studies sloten deelnemers met verwaarlozing uit en slechts twee studies namen cognitieve functie op als onderdeel van de analyse. Cirstea e.a. vonden dat een grotere cognitieve stoornis geassocieerd was met slechter motorisch leren, vooral in taken met verbale feedback. Quattrocchi et al. controleerden voor cognitieve functie, maar rapporteerden de invloed hiervan op de resultaten niet.

Effecten van feedback:

Klinische resultaten: Negen onderzoeken rapporteerden significante effecten van feedback op klinische uitkomsten. Volgens het ICF-model toonden acht onderzoeken effecten op lichaamsfuncties en -structuren, zeven op activiteiten en drie op participatie. De bewegingen die werden uitgevoerd tijdens de revalidatietaken waren divers, variërend van 3-dimensionaal reiken tot complexere functionele taken zoals water inschenken of haren kammen. Feedback was meestal gericht op specifieke aspecten van beweging, waaronder nauwkeurigheid, snelheid, bewegingsbereik, kinematica van de bovenste ledematen, kinematica van de romp en krachtproductie.

De effectgroottes varieerden echter, waarbij slechts vier onderzoeken voordelen lieten zien die de vastgestelde drempelwaarden voor minimale klinisch belangrijke verschillen overschreden. Het gebrek aan consistente effectgroottes kan worden toegeschreven aan de kleine steekproefgroottes, de heterogeniteit van interventies en het ontbreken van schattingen van minimaal klinisch belangrijke verschillen voor verschillende uitkomstmaten.

Prestaties: Vijf onderzoeken rapporteerden dat feedback de motorische prestaties verbeterde, met name de snelheid, nauwkeurigheid en kwaliteit van bewegingen tijdens reiktaken. Deze verbeteringen waren onmiddellijk zichtbaar, maar hielden niet altijd aan nadat de feedback was verwijderd. Cruz et al. ontdekten dat feedback op basis van bewegingssnelheid en amplitude beide factoren verbeterde. Durham e.a. ontdekten dat feedback die een externe aandachtsfocus opwekt de bewegingsduur, snelheid en versnelling verbeterde. Rizzo et al. toonden aan dat feedback over de positie van de blik de nauwkeurigheid en reactietijd verbeterde.

Motorisch leren: Vier onderzoeken onderzochten de effecten van feedback op motorisch leren, gedefinieerd als verbeteringen in taakprestaties beoordeeld na de oefening zonder feedback. Drie studies richtten zich op 3D-reikbewegingen. Maulucci en Eckhouse ontdekten dat feedback over baanafwijking het vasthouden aan het ideale pad verbeterde en handschommelingen verminderde. Cirstea en Levin, samen met Cirstea et al., toonden aan dat feedback over extensie van schouder en elleboog het bewegingsbereik en de coördinatie van de gewrichten verbeterde, terwijl feedback over de locatie van de hand de precisie van het eindpunt verbeterde. Subramanian et al. ontdekten dat feedback in een virtuele realiteit met spel het bewegingsbereik van de schouder verbeterde, maar niet in een fysieke omgeving. Quattrocchi et al. ontdekten dat feedback gekoppeld aan geldelijke beloningen en straffen het leren bevorderde, waarbij beloningen alleen de retentie ondersteunden tijdens een 2D reiktaak.

Actie selecteren: Vijf onderzoeken onderzochten de effecten van feedback op actieselectie, gedefinieerd als veranderingen in bewegingspatronen. Vier onderzoeken rapporteerden dat feedback leidde tot onmiddellijke en kortdurende vermindering van compensatoire bewegingen tijdens eenvoudige reiktaken. Cai et al. ontdekten bijvoorbeeld dat audiovisuele feedback in virtual reality compensatoire rompbewegingen verminderde. Op dezelfde manier gebruikten Douglass-Kirk et al. muzikale feedback om te stoppen wanneer compenserende bewegingen werden gedetecteerd, wat leidde tot minder compensatie. Andere onderzoeken vonden dat zowel visuele als haptische feedback de verplaatsing van de romp verminderde. Over het geheel genomen verminderde feedback compenserende bewegingen consequent met ongeveer 40-50%. Eén onderzoek van Fruchter et al. vond echter geen reducties, waarschijnlijk vanwege de complexiteit van de taak en de handmatige controle van de feedback. Schwerz de Lucena et al. vonden dat draagbare feedback het handgebruik deed toenemen, maar toonden geen verschillen in klinische uitkomsten of handgebruik bij follow-up.

Kenmerken van feedback:

Modaliteit: Zestien onderzoeken gebruikten non-verbale auditieve feedback, 18 onderzoeken gebruikten non-verbale visuele feedback, 4 onderzoeken gebruikten haptische feedback en 4 onderzoeken gebruikten verbale feedback (door therapeuten of geautomatiseerde systemen). Slechts één onderzoek vergeleek de effecten van feedback met vergelijkbare informatie-inhoud die via verschillende zintuiglijke modaliteiten werd gegeven en ontdekte dat visuele en haptische feedback leidden tot vergelijkbare verminderingen in compenserende bewegingen.

Valentie: Negentien onderzoeken gebruikten feedback die wees op een mislukte taakuitvoering (negatieve valentie), 14 onderzoeken gebruikten feedback die wees op een succesvolle taakuitvoering (positieve valentie) en 8 onderzoeken gaven feedback over de prestaties met een neutrale valentie, zoals een puntenscore zonder deze te framen als goed of slecht. Eén onderzoek vergeleek direct positieve versus negatieve valentie feedback en ontdekte dat, hoewel beide het motorisch leren verbeterden, alleen positieve feedback de retentie verbeterde.

Timing: Vijftien onderzoeken gaven continue feedback tijdens de bewegingen, terwijl nog eens 15 onderzoeken terminale feedback gaven aan het einde van de bewegingen. Eén onderzoek specificeerde de timing van feedback niet. Slechts twee studies noemden de vertraging van terminale feedback: Fruchter e.a. rapporteerden een vertraging van 3-4 seconden en Widmer e.a. legden een vertraging van 1 seconde op in de controleconditie om de effectiviteit van feedback te verminderen. Geen enkel onderzoek varieerde specifiek de timing van feedback terwijl er werd gecontroleerd voor andere feedbackkenmerken.

Planning: Tweeëntwintig studies gaven feedback bij elke beweging of de mogelijkheid van feedback bij elke beweging. Drie onderzoeken gebruikten vervaagde feedback, waarbij de frequentie van feedback in de loop van de tijd geleidelijk werd verminderd. Twee onderzoeken gaven intermitterende samenvattende feedback over het gebruik van de bovenste extremiteit tijdens het dagelijks leven. Eén onderzoek gebruikte een beslisboomalgoritme om te bepalen wanneer feedback werd gegeven. Twee studies specificeerden de frequentie van feedback niet. Geen enkel onderzoek varieerde specifiek de planning van feedback terwijl het controleerde voor andere factoren.

Motiverende elementen: Twee onderzoeken koppelden monetaire beloningen aan feedback over prestaties en één onderzoek gebruikte monetaire straffen. Elf onderzoeken gebruikten gamified scoring, terwijl vijf onderzoeken virtual of augmented reality gebruikten. Twee onderzoeken gaven feedback door middel van muzikale stimuli en één onderzoek gebruikte sociale vergelijking in de vorm van een lijst met hoge scores. Vier onderzoeken vergeleken feedbackcondities met verschillende motiverende elementen, zoals geldelijke prikkels, gespeelde scores en complexe multisensorische stimuli. Uit deze onderzoeken bleek dat het toevoegen van motiverende elementen het motorisch leren en het herstel na een beroerte verbeterde. Eenvoudige spelscores en virtual reality stimuli verbeterden de kinematica van het reiken, terwijl een uitgebreidere spelervaring in combinatie met geldelijke beloningen leidde tot klinische winst die ver boven de minimale klinisch belangrijke verschillen lag.

Vragen en gedachten

In de onderzochte onderzoeken ontbreken consistente criteria voor de selectie van deelnemers, vooral met betrekking tot cognitieve beperkingen. In de meeste gevallen werden mensen met cognitieve stoornissen uitgesloten, waardoor er grote hiaten zijn in het begrip van de invloed van deze beperkingen op feedbackinterventies. Gezien de diversiteit in cognitieve en beroerte karakteristieken (bijv. ischemisch vs. hemorragisch, laesie locatie), zou toekomstig onderzoek de deelnemers moeten stratificeren op basis van deze factoren om de generaliseerbaarheid te verbeteren en te onderzoeken of feedback interventies aangepast moeten worden aan specifieke profielen.

Veel onderzoeken richten zich alleen op korte-termijn feedback effecten, vaak binnen een enkele sessie, en verwaarlozen de evaluatie van retentie en transfer van motorisch leren naar de echte wereld. Het beoordelen van de werkzaamheid op lange termijn, zoals het vermogen om zelfstandig motorische taken uit te voeren in het dagelijks leven, blijft cruciaal. Toekomstige onderzoeken moeten prioriteit geven aan retentietesten buiten de klinische setting om zinvolle, blijvende resultaten beter vast te leggen.

Hoewel visuele en proprioceptieve feedback veelbelovend zijn, zijn de langetermijneffecten en het vermogen om ze over te brengen naar functionele, alledaagse taken nog onvoldoende onderzocht. Verbeteringen in taakspecifieke prestaties (bijv. grijpen of reiken) vertalen zich niet noodzakelijkerwijs in een breder functioneel herstel. Revalidatieprotocollen moeten de nadruk leggen op taken die aansluiten bij de doelen die patiënten in hun echte leven hebben om de functionele relevantie te maximaliseren.

Extrinsieke feedback verbetert de motorische prestaties op de korte termijn, maar kan afhankelijkheid in de hand werken, wat het herstel van beroertes op de lange termijn belemmert. Strategieën om overmatig vertrouwen op feedback te voorkomen zijn nodig om autonome motorische controle te bevorderen. We kunnen veronderstellen dat een gefaseerde aanpak die zowel extrinsieke als intrinsieke feedback integreert, autonomie zou kunnen bevorderen en tegelijkertijd initiële ondersteuning zou kunnen bieden. Toekomstig onderzoek moet onderzoeken hoe deze systemen in balans gebracht kunnen worden voor duurzame revalidatie.

Talk Nerdy to Me

De generaliseerbaarheid van de bevindingen wordt beperkt door inconsistente deelnemerscriteria. Veel onderzoeken sloten mensen met cognitieve stoornissen uit of hielden geen rekening met de ernst van de beroerte, de locatie van de laesie of het type (ischemisch vs. hemorragisch). Dit beperkt het begrip van hoe deze factoren de effectiviteit van feedback beïnvloeden. Slechts twee studies namen cognitieve maatregelen op, wat wijst op een belangrijke leemte in het onderzoek naar de wisselwerking tussen cognitieve tekorten en feedbackmechanismen.

De onderzoeken maakten gebruik van verschillende statistische benaderingen (bijv. herhaalde maatregelen ANOVA, t-tests, regressiemodellen), maar de kleine steekproefgrootte ging vaak ten koste van de statistische power. Als onderzoeken te weinig kracht hebben, is er een grotere kans op type II fouten, die optreden als een onderzoek er niet in slaagt een echt effect te detecteren ondanks het feit dat er een effect bestaat. Een interventie die het motorisch leren echt verbetert, kan bijvoorbeeld ineffectief lijken omdat de steekproef te klein was om statistisch significante verschillen aan te tonen. Daarnaast hielden veel analyses onvoldoende rekening met moderatoren zoals basislijn motorfunctie of cognitieve capaciteit, die cruciaal zijn voor het begrijpen van de effectiviteit van feedback. De effectgroottes varieerden sterk tussen de onderzoeken, wat waarschijnlijk eerder een weerspiegeling is van methodologische diversiteit dan van consistent bewijs van effectiviteit van feedback.

Boodschappen die je mee moet nemen

Extrinsieke feedback, gegeven via verschillende modaliteiten (visueel, auditief, haptisch), is veelbelovend voor het verbeteren van de motorische prestaties en het verminderen van compensatiebewegingen bij revalidatie na een beroerte. Het kan onmiddellijk de taakprestaties verbeteren, zoals snelheid, nauwkeurigheid en bewegingsbereik van de gewrichten. De langetermijneffecten op motorisch leren en functioneel herstel buiten de klinische setting blijven echter onduidelijk. Feedback kan helpen om het juiste gebruik van de ledematen aan te moedigen, maar te veel vertrouwen kan de ontwikkeling van autonome motorische controle belemmeren. Het integreren van motiverende elementen, zoals gamification en beloningen, lijkt het motorisch leren te verbeteren, maar de onderliggende mechanismen worden nog steeds niet goed begrepen. Artsen moeten therapeutische activiteiten kiezen die nauw aansluiten bij de functionele doelen van de patiënt om de overdraagbaarheid van vaardigheden te verbeteren en de effectiviteit van extrinsieke feedback te optimaliseren. Toekomstig onderzoek moet zich richten op gepersonaliseerde interventies, rekening houden met cognitieve beperkingen en de duurzaamheid op lange termijn van feedbackinterventies evalueren om de resultaten van herstel na een beroerte te maximaliseren.

Referentie

Palidis, D. J., Gardiner, Z., Stephenson, A., Zhang, K., Boruff, J., & Fellows, L. K. (2024). Het gebruik van extrinsieke feedback en beloning om het motorisch gedrag van de bovenste ledematen en het herstel na een beroerte te verbeteren: Een verkennend onderzoek. Neurorevalidatie en neuraal herstel. https://doi.org/10.1177/15459683241298262

Leer meer

Verbetering van de handmotoriek na een beroerte