Cambios en el aprendizaje motor en sujetos sanos durante el entrenamiento del equilibrio según la dificultad percibida medida a través de una aplicación para smartphone creada en App Inventor

Abstract

El control postural es la base de todo tipo de actividades motoras y compromete varios sistemas sensoriales. Al igual que otras habilidades motoras, puede ser aprendida y entrenada. Para que un entrenamiento o rehabilitación sea efectivo y eficiente es imprescindible ajustar determinadas variables como el volumen o frecuencia del ejercicio a las capacidades de la persona. Sin embargo, durante la prescripción del entrenamiento mediante feedback aumentado, es decir, cuando se entrega a la persona entrenada información adicional que retroalimenta su desempeño en torno a una habilidad, no se consideran aspectos como la percepción de la dificultad de la tarea, dada la complejidad que existe en modular. En este sentido, la dificultad percibida es un parámetro de utilidad que podría utilizarse para adecuar el entrenamiento según el progreso de los pacientes de manera objetiva y confiable en el contexto de telerrehabilitación por medio de la utilización de smartphones haciendo el proceso de rehabilitación más efectivo.

Según lo anterior, se pretende determinar si existen cambios en el aprendizaje motor en sujetos sanos durante el entrenamiento del equilibrio con sistema de feedback aumentado, ajustado según la dificultad percibida de la tarea en comparación al grupo control y las dificultades alta, media y baja; mediante una herramienta que permita la recolección remota de datos.

Para dicho objetivo se entrenaron 32 sujetos a los cuales se les asignó al azar un grupo de dificultad (control, fácil, media o difícil). Se diseñó una aplicación móvil para entregar feedback auditivo, indicando al sujeto cuando realizar correcciones posturales si estas superaban un parámetro o umbral de entrenamiento basado en la tasa de cambio de la aceleración (jerk) obtenido mediante la señal de acelerometría de los dispositivos móviles de cada participante. Posteriormente, los participantes realizaron 7 sesiones de entrenamiento y una sesión de retención luego de 24 horas, con el fin de determinar la permanencia del aprendizaje en el tiempo, midiéndose la percepción de la dificultad, tasa de cambio de la aceleración (jerk), el tiempo fuera del umbral y el número de veces fuera del umbral mientras se entrega feedback auditivo. Los resultados indican diferencias significativas en el grupo de dificultad media, tanto en las variables de jerk como en el tiempo fuera del umbral y número de veces fuera del umbral entre la sesión 1 de entrenamiento y la retención. Por otra parte, se encontraron diferencias significativas en el grupo de dificultad percibida difícil, para el tiempo fuera del umbral al comparar las sesiones 1 y retención.

Según los resultados obtenidos, la dificultad percibida es una variable relevante al prescribir ejercicios de balance mediante feedback auditivo aumentado. Donde el grupo de dificultad media genera cambios significativos en el rendimiento (disminución del error y jerk). Los presentes resultados pueden ayudar a futuras investigaciones relacionadas al uso de feedback en telerrehabilitación y en entornos clínicos.

Postural control is the basis of all kinds of motor activities and involves several sensory systems. Like other motor skills, it can be learned and trained. For training or rehabilitation to be effective and efficient, it is essential to adjust certain variables such as exercise volume or frequency to the individual's capabilities. However, during the prescription of training through augmented feedback, i.e. when the trained person is given additional information that provides feedback on his or her performance of a skill, aspects such as the perceived difficulty of the task are not considered, given the complexity that exists in modulation. In this sense, the perceived difficulty is a useful parameter that could be used to adapt training according to the progress of patients objectively and reliably in the context of telerehabilitation through the use of smartphones, making the rehabilitation process more effective.

According to the above, the aim is to determine whether there are changes in motor learning in healthy subjects during balance training with an augmented feedback system, adjusted according to the perceived difficulty of the task compared to the control group and the hard, medium, and low difficulties; using a tool that allows remote data collection.

For this objective, 32 subjects were trained and randomly assigned to a difficulty group (control, easy, medium, or hard). A mobile application was designed to provide auditory feedback, indicating to the subject when to make postural corrections if they exceeded a training parameter or threshold based on the rate of change of acceleration (jerk) obtained from the accelerometry signal of each participant's mobile device. Subsequently, participants underwent 7 training sessions and a retention session after 24 hours to determine the permanence of learning over time, measuring perceived difficulty, rate of change of acceleration (jerk), time out of threshold, and the number of times out of threshold while delivering auditory feedback. The results indicate significant differences in the medium difficulty group, both in the jerk variables and in the time out of threshold and the number of times out of threshold between training session one and retention. On the other hand, significant differences were found in the difficult perceived difficulty group for time out of threshold when comparing sessions 1 and retention.

According to the results of the study, perceived difficulty is a relevant variable when prescribing balance exercises using increased auditory feedback. Where the medium difficulty group generates significant changes in performance (decrease in error and jerk). The present results may help future research related to the use of feedback in telerehabilitation and clinical settings.