¿Sabemos cuál es la estrategia más efectiva para aprender y retener nuevos patrones de marcha? ¿Aprendemos mejor errores pequeños o con errores grandes? ¿Mejor con o sin aferencias visuales? ¿O mejor con comandos verbales o con distracciones?

Estas preguntas interfieren en cualquier área de la fisioterapia, pues la mayoría involucra en su tratamiento el re-entrenamiento de la marcha.

Averiguar cuáles son las mejores condiciones para que el Sistema Nervioso Central aprenda es una cuestión fundamental para mejorar el enfoque de nuestros tratamientos.

La investigación sobre la adaptación locomotora utiliza el paradigma del aprendizaje mediante el uso de tapices de marcha de correa dividida, es decir, emplean un dispositivo con dos correas independientes, cada una para cada extremidad inferior. El uso de este dispositivo permite estudiar la marcha bajo dos condiciones: 1) caminando con ambas correas moviéndose a la misma velocidad; o, 2) caminando con ambas correas moviéndose a diferente velocidad. Torres-Oviedo et al. (2011) describieron que los adultos sanos adaptaban su patrón de marcha cuando las correas se movían a distinta velocidad, modificándose principalmente los parámetros espaciales en lugar de los temporales. Además, cuando los sujetos volvían a caminar sobre ambas correas a la misma velocidad, mantenían los artefactos o secuelas de haber caminado con las correas a diferente velocidad, lo cual indica que el SNC es capaz de aprender y retener un nuevo patrón locomotor.

Figura 1. Tapiz rodante con correa dividida

Otros autores (Malone y Bastian, 2010) han empleado el tapiz de marcha con correa dividida para explorar si es posible cambiar la ratio de aprendizaje y retención de la adaptación locomotora, estudiando la influencia de diferentes variables en el entrenamiento de la marcha como las instrucciones verbales, las distracciones o las aferencias visuales.

Malone y Bastian (2010) valoraron si las ratios de adaptación y de-adaptación podrían alterarse, bien haciendo a las personas corregir su patrón de marcha para ayudar a la adaptación (otorgando comandos de forma consciente), bien distrayéndolas con una tarea dual durante la adaptación. En su trabajo, participaron sujetos sin patología neurológica caminando sobre una cinta de marcha con la siguiente secuencia:

1) Utilizando ambas correas a la misma velocidad (medición basal).

2) Utilizando ambas correas a distintas velocidades y bajos tres condiciones distintas: con comandos verbales; con distracción (tarea dual); sin comandos o distracciones (medición de la adaptación).

3) Utilizando ambas correas a la misma velocidad (medición de la de-adaptación).

Según los resultados de este trabajo, las ratios de adaptación y de-adaptación de la simetría del paso fueron más rápidos con las correcciones conscientes y más lentas con las distracciones (adaptación más lenta pero más duradera = más aprendizaje). Las correcciones conscientes durante la adaptación aceleran el proceso de adaptación, pero esto no se traduce en una mejor retención en la de-adaptación, es decir, el nuevo patrón se pierde más rápido durante esta fase. Por el contrario, la distracción ralentiza el proceso de adaptación y mejora la retención porque también retrasa la de-adaptación (las secuelas de la perturbación – los cambios en la velocidad – tardan más en desaparecer = más aprendizaje). Se trata de un hallazgo relevante puesto que pone de manifiesto que las condiciones bajo las cuáles el sistema nervioso aprende son importantes, pues estas influyen en el patrón de aprendizaje y des-aprendizaje.

Igualmente, se ha estudiado cómo los cambios de velocidad (bruscos, graduales, constantes, variables) de un tapiz rodante con correa dividida influyen en el proceso de adaptación, de-adaptación y transferencia del aprendizaje locomotor en sujetos sin patología neurológica. Torres-Oviedo et al. (2012) evaluaron a los sujetos sobre tapiz rodante de correa dividida en tres condiciones distintas: 1) con aumento gradual de la velocidad hasta un valor constante (igual en ambas correas); 2) con aumento brusco de la velocidad, es decir, de un valor a otro sin progresión (igual en ambas correas), y 3) con aumento gradual de la velocidad, pero sin alcanzar un valor constante (se introducen cambios fluctuantes en los valores de velocidad de ambas correas). Los autores evaluaron cómo repercutían estos cambios en la velocidad en el patrón de marcha de los sujetos cuando caminaban sobre suelo. Los resultados demostraron que los cambios graduales de la velocidad o los cambios pequeños, los cuales pueden ser interpretados por la persona como cambios endógenos (generados por su propio cuerpo), fomentan ajustes posturales que se transfieren mejor a distintos contextos como la marcha sobre suelo. Por otro lado, las fluctuaciones de velocidad más intensas o bruscas pueden interpretarse como errores exógenos (producidos por el dispositivo), lo que dificulta el aprendizaje específico de la marcha en otros contextos habituales como el suelo.

Resultados similares se han obtenido en sujetos con daño cerebral o en sujetos mayores. Conradsson et al. (2019) demostraron que la inclusión de una doble tarea durante el entrenamiento de la marcha sobre tapiz rodante con correa dividida conducía a una adaptación motora más lenta y más variable, así como una mayor variabilidad durante la de-adaptación. Además, se ha demostrado en enfermos de Parkinson (Roemmich et al. 2014) y en sujetos con ictus (Alcantara et al. 2018) que, la introducción de perturbaciones graduales durante el entrenamiento de marcha sobre cinta de marcha dividida mejora la retención del aprendizaje en comparación con las perturbaciones abruptas. Los sujetos con ictus se comportan de manera similar a los sujetos sin patología cuando caminan sobre cinta de macha dividida, es decir, preservan la capacidad de adaptación cuando las correas se mueven a distintas velocidades y son capaces de retener esta adaptación cuando las correas vuelven a desplazarse a la misma velocidad (Reisman et al. 2007).

Los principales hallazgos que aportan estas investigaciones son los siguientes:

– Entrenar la marcha de manera inconsciente, sin comandos verbales e introduciendo una tarea dual, favorece el aprendizaje, la retención y la transferencia de los patrones locomotores.

– Incorporar cambios de velocidad pequeños y fluctuantes, y evitar los cambios bruscos, mejora el aprendizaje y la retención de los patrones locomotores. Los cambios pequeños son interpretados como cambios endógenos, procedentes del propio cuerpo, por lo que son mejor asimilados por el SNC.

– Un entrenamiento con distracciones y con cambios o errores pequeños mejora la transferencia del aprendizaje de la marcha desde el tapiz rodante a entornos más “naturales” como el suelo

– Los parámetros espaciales de la marcha son más susceptibles de ser alterados a través de las condiciones del entrenamiento, en comparación con los temporales. Un parámetro espacial es la simetría del paso, que depende del contacto inicial de cada pie. Un parámetro temporal es la duración de un paso. Probablemente, que exista una repercusión distinta de las perturbaciones en los parámetros espaciales y temporales, depende de las áreas del SNC implicadas en su control. Los parámetros temporales de la marcha están controlados por áreas del SNC con un procesamiento automático, sobre las cuales es más difícil influir.

– Cuando producimos una perturbación durante el entrenamiento de la marcha (tarea dual, cambios de velocidad, etc.), ya sea sobre tapiz rodante o sobre suelo, generamos artefactos en el patrón locomotor. Estos artefactos o cambios en el patrón son la retroalimentación que recibe el SNC para generar nuevos patrones. Las condiciones que favorecen que estos artefactos se prologuen en el tiempo, favorecen el aprendizaje pues permiten al SNC experimentar durante más tiempo los nuevos patrones y por tanto, generar una respuesta adaptada a las nuevas circustancias.

Referencias

Torres-Oviedo G, Vasudevan E, Malone L, Bastian AJ. Locomotor adaptation. Prog Brain Res. 2011;191:65-74.

Malone LA, Bastian AJ. Thinking about walking: Effects of conscious correction versus distraction on locomotor adaptation. Journal of Neurophysiology. 2010; 103(4):1954–1962.

Torres-Oviedo G, Bastian AJ. Natural error patterns enable transfer of motor learning to novel contexts. J Neurophysiol. 2012;107(1):346-56.

Conradsson D, Hinton DC, Paquette C. The effects of dual-tasking on temporal gait adaptation and de-adaptation to the split-belt treadmill in older adults. Exp Gerontol. 2019 1;125:110655.

Roemmich RT, Nocera JR, Stegemöller EL, Hassan A, Okun MS, Hass CJ. Locomotor adaptation and locomotor adaptive learning in Parkinson’s disease and normal aging. Clin Neurophysiol. 2014;125(2):313-9

Alcântara CC, Charalambous CC, Morton SM, Russo TL, Reisman DS. Different Error Size During Locomotor Adaptation Affects Transfer to Overground Walking Poststroke. Neurorehabil Neural Repair. 2018;32(12):1020-1030

Reisman DS, Wityk R, Silver K, Bastian AJ. Locomotor adaptation on a split-belt treadmill can improve walking symmetry post-stroke. Brain. 2007;130(pt 7):1861-1872.