Inledning

Yttre feedback, som avser information som en individ får om sin prestation från en extern källa (t.ex. en tränare, terapeut eller teknisk utrustning), spelar en avgörande roll för motorisk kontroll. Det har visat sig förbättra både prestation och inlärning hos friska personer och personer som överlevt en stroke. Det finns dock ingen tydlig samsyn om vilka metoder som är mest effektiva för att genomföra den eller vilka specifika resultat som bör eftersträvas.

Forskning visar att olika typer av feedback - som felkorrigering, belöningar och bestraffningar - kan påverka motorisk inlärning och neuroplasticitet, beroende på faktorer som sensorisk modalitet, tidpunkt och frekvens. Feedback kan påverka motorisk prestanda, långsiktig inlärning och val av åtgärder, vilket är avgörande för återhämtning från stroke.

Denna översikt syftar till att fylla luckor i litteraturen genom att undersöka hur extrinsisk feedback påverkar motorisk funktion i övre extremiteterna efter stroke. Den jämför feedbackförhållanden och undersöker hur parametrar som sensorisk modalitet och motivation påverkar återhämtningen, vilket ger en mer aktuell och omfattande analys av feedback i rehabilitering av stroke.

Metoder

Denna scoping review följde PRISMA-riktlinjerna för systematiska översikter och metaanalyser. Studierna omfattade referentgranskade artiklar på engelska med följande kriterier: deltagarna var vuxna strokeöverlevare (äldre än 18 år), utförde uppgifter eller behandlingar som involverade den drabbade övre extremiteten med extrinsisk feedback, och omfattade minst två experimentgrupper med olika feedbackvillkor. Studier som fokuserade på att öka eller minska antalet fel exkluderades.

Sökstrategin, som utarbetades av en hälsovetenskaplig bibliotekarie, genomfördes i MEDLINE, Embase, PsycInfo och CINAHL. Inga datum- eller språkbegränsningar tillämpades. Efter deduplicering i Endnote granskades artiklarna av två oberoende granskare med hjälp av programvaran Rayyan. Avvikelser löstes genom diskussion.

Dataextraktion utfördes med hjälp av ett standardiserat formulär i Covidence-programvaran, med två oberoende granskare. De extraherade uppgifterna omfattade studiedesign, deltagaregenskaper (ålder, kön, stroketyp, lesionens placering etc.), interventionsdetaljer (utförd uppgift, antal rörelser), feedbackegenskaper (samtidigt som rörelsen, sammanfattning), valens (feedbackstimuli som gavs för bra eller dålig prestation) och studieresultat (motoriska resultat). Dessa data sammanfattades i tabeller och beskrivande översikter, med fokus på kliniska resultat, motorisk prestanda (omedelbara förändringar i motorisk funktion som svar på feedback), motorisk inlärning (förändringar i motorisk prestanda mätt i avsaknad av feedback efter upprepad övning av en specifik uppgift) och handlingsval (ökad användning av den drabbade övre extremiteten eller minskad användning av kompensatoriska rörelsemönster).

Resultat

Sök- och urvalsprocess:

Av 4.139 poster togs 1.799 dubbletter bort och 2.213 poster uteslöts vid den första gallringen. 127 artiklar i fulltext granskades, vilket resulterade i 30 inkluderade studier. Två publikationer grupperades som en enda studie för analys.

Studiens karaktäristika:

Femton studier använde sig av mellangruppsdesign, varav 13 var randomiserade kontrollerade studier (RCT). Urvalsstorleken i dessa studier varierade mellan 11 och 45 deltagare. Dessutom använde tretton studier inom-deltagar-design, med urvalsstorlekar som varierade från 5 till 43. Majoriteten av deltagarna i dessa studier var strokepatienter, inklusive personer med ischemisk, hemorragisk eller ospecificerad typ av stroke.

Kliniska egenskaper:

De kliniska egenskaperna hos deltagarna i de olika studierna varierade. Två studier fokuserade uteslutande på ischemisk stroke, medan 14 inkluderade patienter med både ischemisk och hemorragisk stroke. Tretton studier angav inte typ av stroke och 22 studier rapporterade inte det vaskulära territoriet för stroke. Bland de drabbade områdena fanns mellersta hjärnartären, främre hjärnartären, främre och bakre blodcirkulationen samt lacunarstroke. I sju studier ingick både kortikala och subkortikala lesioner, medan 22 inte specificerade lesionstypen. Ingen studie undersökte sambandet mellan lesionens egenskaper och återkopplingseffekter.

Strokens varaktighet varierade från akut (mindre än två veckor) i fyra studier, tidig subakut (2 veckor till 3 månader) i 12 studier, sen subakut (3 till 6 månader) i 10 studier och kronisk (mer än 6 månader) i 20 studier. I en studie angavs inte strokens varaktighet, och i ingen studie analyserades hur kronicitet kunde relatera till utfallet.

När det gäller kognitiv nedsättning uteslöt 12 studier deltagare med kognitiv funktion under ett visst tröskelvärde (MMSE eller MoCA), och 13 uteslöt deltagare med afasi. Nio studier uteslöt deltagare med neglekt och endast två studier inkluderade kognitiv funktion som en del av analysen. Cirstea et al. fann att större kognitiv nedsättning var förknippad med sämre motorisk inlärning, särskilt i uppgifter som involverade verbal feedback. Quattrocchi et al. kontrollerade för kognitiv funktion men rapporterade inte dess inverkan på resultaten.

Effekter av återkoppling:

Kliniska resultat: Nio studier rapporterade signifikanta effekter av feedback på kliniska resultat. Enligt ICF-modellen visade åtta studier effekter på kroppsfunktioner och strukturer, sju på aktiviteter och tre på delaktighet. De rörelser som utfördes under rehabiliteringen var varierande och sträckte sig från 3-dimensionell räckning till mer komplexa funktionella uppgifter som att hälla upp vatten eller kamma håret. Feedback riktade sig vanligtvis mot specifika aspekter av rörelse, inklusive noggrannhet, hastighet, rörelseomfång, kinematik i övre extremiteterna, kinematik i bålen och kraftproduktion.

Effektstorlekarna varierade dock, och endast fyra studier visade fördelar som översteg de fastställda tröskelvärdena för minimala kliniskt viktiga skillnader. Bristen på konsekventa effektstorlekar kan bero på de små urvalen, heterogeniteten i interventionerna och avsaknaden av uppskattningar av minimala kliniskt viktiga skillnader för flera utfallsmått.

Prestanda: Fem studier rapporterade att feedback förbättrade den motoriska prestationen, särskilt genom att öka hastigheten, noggrannheten och kvaliteten på rörelserna under sträckningsuppgifter. Dessa förbättringar var omedelbara, men kvarstod inte alltid efter att återkopplingen tagits bort. Cruz et al. fann att feedback baserad på rörelsehastighet och amplitud förbättrade båda faktorerna. Durham et al. upptäckte att feedback som gav ett externt uppmärksamhetsfokus förbättrade rörelsernas varaktighet, hastighet och acceleration. Rizzo et al. visade att återkoppling av blickpositionen förbättrade precisionen och reaktionstiden.

Motorisk inlärning: I fyra studier undersöktes effekterna av feedback på motorisk inlärning, definierat som förbättringar i utförandet av en uppgift som bedömdes efter träning utan feedback. Tre studier fokuserade på 3D-räckrörelser. Maulucci och Eckhouse fann att feedback på avvikelser i banan förbättrade följsamheten till den ideala banan och minskade handens svängningar. Cirstea och Levin, tillsammans med Cirstea et al, visade att feedback på axel- och armbågssträckning förbättrade ledens rörelseomfång och koordination, medan feedback på handens placering förbättrade precisionen i slutpunkten. Subramanian et al. fann att feedback i en virtuell verklighet med spel förbättrade axelns rörelseomfång, men inte i en fysisk miljö. Quattrocchi et al. upptäckte att feedback kopplad till monetära belöningar och bestraffningar förbättrade inlärningen, där belöningar endast stödde retention under en 2D-räckningsuppgift.

Val av åtgärd: I fem studier undersöktes effekterna av feedback på handlingsval, definierat som förändringar i rörelsemönster. Fyra studier rapporterade att feedback ledde till omedelbara och kortsiktiga minskningar av kompensatoriska rörelser under enkla räckhållningsuppgifter. Cai et al. fann t.ex. att audiovisuell feedback i virtual reality minskade kompensatoriska bålrörelser. På samma sätt använde Douglass-Kirk et al. musikalisk feedback för att stoppa när kompensatoriska rörelser upptäcktes, vilket ledde till minskad kompensation. Andra studier visade att både visuell och haptisk feedback minskade förflyttningen av bålen. Sammantaget minskade feedback konsekvent de kompensatoriska rörelserna med cirka 40-50%. En studie av Fruchter et al. visade dock inte på några minskningar, vilket sannolikt berodde på uppgiftens komplexitet och den manuella kontrollen av återkopplingen. Schwerz de Lucena et al. fann att bärbar feedback ökade handanvändningen men visade inga skillnader i kliniska resultat eller handanvändning vid uppföljningen.

Kännetecken för återkoppling:

Modalitet: Sexton studier använde icke-verbal auditiv feedback, 18 studier använde icke-verbal visuell feedback, 4 studier använde haptisk feedback och 4 studier använde verbal feedback (antingen av terapeuter eller automatiserade system). Endast en studie jämförde effekterna av feedback med liknande informationsinnehåll som levererades via olika sensoriska modaliteter och fann att visuell och haptisk feedback ledde till liknande minskningar av kompensatoriska rörelser.

Valence: Nitton studier innehöll återkoppling som indikerade misslyckad uppgiftsprestation (negativ valör), 14 studier använde återkoppling som indikerade framgångsrik uppgiftsprestation (positiv valör) och 8 studier gav återkoppling med neutral valör, t.ex. en poängsumma utan att ange om den var bra eller dålig. En studie jämförde direkt positiv och negativ feedback och fann att båda förbättrade inlärningen av motoriska färdigheter, men att endast positiv feedback förbättrade kvarhållandet.

Tidpunkt: Femton studier gav kontinuerlig feedback under rörelserna, medan ytterligare 15 studier gav terminal feedback i slutet av rörelserna. I en studie angavs inte tidpunkten för återkopplingen. Endast två studier nämnde fördröjningen av terminal feedback: Fruchter et al. rapporterade en fördröjning på 3-4 sekunder, och Widmer et al. införde en fördröjning på 1 sekund i kontrollvillkoret för att minska feedbackens effektivitet. Ingen studie varierade specifikt tidpunkten för återkopplingen samtidigt som man kontrollerade för andra egenskaper hos återkopplingen.

Schemaläggning: Tjugotvå studier gav feedback för varje rörelse eller möjlighet till feedback för varje rörelse. I tre studier användes "faded feedback", där frekvensen av feedback gradvis minskades över tid. Två studier gav intermittent sammanfattande feedback om användning av övre extremiteterna i det dagliga livet. I en studie användes en beslutsträdsalgoritm för att avgöra när feedback skulle ges. I två studier angavs inte hur ofta återkopplingen skulle ske. Ingen studie har specifikt varierat schemaläggningen av feedback samtidigt som andra faktorer har kontrollerats.

Motiverande element: I två studier kopplades monetära belöningar till feedback på prestationer och i en studie användes monetära bestraffningar. Elva studier innehöll spelifierad poängsättning, medan fem studier använde virtuell eller förstärkt verklighet. I två studier gavs feedback genom musikaliska stimuli och i en studie användes social jämförelse i form av en lista med höga poäng. I fyra studier jämfördes återkopplingsförhållanden med olika motivationsfaktorer, t.ex. monetära incitament, spelifierad poängsättning och komplexa multisensoriska stimuli. Dessa studier visade att tillägg av motiverande element förbättrade den motoriska inlärningen och återhämtningen från stroke. Enkla spelpoäng och virtual reality-stimuli förbättrade kinematiken i räckvidden, medan en mer detaljerad spelupplevelse i kombination med monetära belöningar ledde till kliniska vinster långt över minsta kliniskt viktiga skillnader.

Frågor och funderingar

De granskade studierna saknar konsekventa kriterier för urval av deltagare, särskilt när det gäller kognitiva funktionsnedsättningar. De flesta uteslöt personer med kognitiva störningar, vilket ger kritiska luckor i förståelsen av hur dessa funktionsnedsättningar påverkar feedbackinterventioner. Med tanke på mångfalden i kognitiva och strokeegenskaper (t.ex. ischemisk vs. hemorragisk, lesionens placering) bör framtida forskning stratifiera deltagarna baserat på dessa faktorer för att förbättra generaliserbarheten och undersöka om feedbackinterventioner behöver skräddarsys för specifika profiler.

Många studier fokuserar enbart på kortsiktiga feedback-effekter, ofta inom en enda session, och försummar utvärderingen av kvarhållande och överföring av motorisk inlärning till verkliga sammanhang. Det är fortfarande mycket viktigt att bedöma den långsiktiga effekten, t.ex. förmågan att självständigt utföra motoriska uppgifter i det dagliga livet. Framtida studier bör prioritera retentionstester utanför den kliniska miljön för att bättre fånga upp meningsfulla och bestående resultat.

Visuell och proprioceptiv feedback är lovande, men deras långsiktiga effekter och förmåga att överföras till funktionella, vardagliga uppgifter är underutforskade. Förbättringar av den uppgiftsspecifika förmågan (t.ex. att greppa eller sträcka sig) behöver inte nödvändigtvis leda till en bredare funktionell återhämtning. Rehabiliteringsprotokoll bör betona uppgifter som är anpassade till patienternas verkliga mål för att maximera den funktionella relevansen.

Yttre feedback förbättrar den motoriska prestationen på kort sikt men riskerar att skapa ett beroende som hindrar långsiktig återhämtning från stroke. Strategier för att förhindra övertro på feedback är nödvändiga för att främja autonom motorisk kontroll. Vi kan anta att ett stegvist tillvägagångssätt som integrerar både yttre och inre feedback kan främja självständighet samtidigt som det ger initialt stöd. Framtida forskning bör undersöka hur man kan balansera dessa system för att uppnå hållbara rehabiliteringsresultat.

Prata nördigt med mig

Resultatens generaliserbarhet begränsas av inkonsekventa deltagarkriterier. Många studier uteslöt personer med kognitiv funktionsnedsättning eller tog inte hänsyn till strokens svårighetsgrad, lesionens placering eller typ (ischemisk eller hemorragisk). Detta gör det svårt att förstå hur dessa faktorer påverkar feedbackens effektivitet. Endast två studier innehöll kognitiva mått, vilket visar på en betydande brist när det gäller att ta itu med hur kognitiva brister interagerar med återkopplingsmekanismer.

I studierna användes olika statistiska metoder (t.ex. ANOVA med upprepade mätningar, t-test, regressionsmodeller), men små urvalsstorlekar försämrade ofta den statistiska styrkan. När studierna är underdimensionerade ökar sannolikheten för typ II-fel, vilket inträffar när en studie inte lyckas upptäcka en verklig effekt trots att en sådan finns. Till exempel kan en insats som verkligen förbättrar den motoriska inlärningen framstå som ineffektiv helt enkelt för att urvalet var för litet för att visa statistiskt signifikanta skillnader. Dessutom tog många analyser inte tillräcklig hänsyn till moderatorer som motorisk funktion vid baslinjen eller kognitiv kapacitet, vilket är avgörande för att förstå feedbackens effektivitet. Effektstorlekarna varierade kraftigt mellan studierna, vilket sannolikt återspeglar metodologiska skillnader snarare än konsekventa bevis på feedbackens effektivitet.

Budskap att ta med sig hem

Extrinsic feedback, som levereras via olika modaliteter (visuell, auditiv, haptisk), är lovande för att förbättra motorisk prestanda och minska kompensatoriska rörelser vid strokerehabilitering. Det kan omedelbart förbättra utförandet av arbetsuppgifter, t.ex. hastighet, precision och ledrörlighet. Den långsiktiga effekten på motorisk inlärning och funktionell återhämtning utanför den kliniska miljön är dock fortfarande oklar. Feedback kan bidra till att uppmuntra korrekt användning av extremiteterna, men om man förlitar sig för mycket på feedback kan det hindra utvecklingen av autonom motorisk kontroll. Att införliva motiverande element, som spelifiering och belöningar, verkar förbättra den motoriska inlärningen, men de underliggande mekanismerna är fortfarande dåligt kända. Läkare bör välja terapeutiska aktiviteter som ligger nära patientens funktionella mål för att förbättra överförbarheten av färdigheter och optimera effektiviteten av extrinsisk feedback. Framtida forskning bör fokusera på individanpassade interventioner, ta hänsyn till kognitiva nedsättningar och utvärdera den långsiktiga hållbarheten hos feedbackinterventioner för att maximera resultaten av strokeåterhämtning.

Referens

Palidis, D. J., Gardiner, Z., Stephenson, A., Zhang, K., Boruff, J. och Fellows, L. K. (2024). Användning av yttre prestationsåterkoppling och belöning för att förbättra motoriskt beteende och återhämtning i övre extremiteterna efter stroke : En översiktlig granskning. Neurorehabilitering och reparation av nervsystemet. https://doi.org/10.1177/15459683241298262

Läs mer om detta

Förbättrad handmotorisk funktion efter stroke