Control Of Isometric Muscle Activity In Cerebral Palsy

SUMMARY Voluntary control of muscle contraction was examined in five adults with cerebral palsy, who were required to track a moving target by continuously varying the level of isometric contraction of elbow flexor muscles (measured by EMG). First performance varied from minimal control to almost normal control, depending on the severity of disability. Practice over 12 weeks reduced inappropriate muscle activity in the most disabled patients, but there was no increase in appropriate muscle activity for any patient beyond that observed after the first few minutes of tracking. Thus their ability to translate a visual response into the appropriate motor activity was impaired, and there was no evidence of potential to overcome this. This supports the authors' earlier proposal that impairment of sensory‐motor learning is the primary cause of functional disability in cerebral palsy. The EMG tracking task may provide a technique for assessing the ability of individuals with cerebral palsy to control muscle contraction. RÉSUMÉ Contrôle de I'activité musculaire isométriques chez les IMC: évaluation et entrainement Le contrôle volontaire de la contraction musculaire a été étudié chez cinq IMC adultes, à qui il avait été demandé de suivre une cible mobile en variant continuellement le niveau de contraction isométrique des muscles fléchisseurs du coude (appréciation par EMG). La première performance variait d'un contrôle quasi nul à un contrôle presque normal, selon la gravité de I'incapacité. Un entrainement de plus de 12 semaines réduisit I'activité musculaire inappropriée mais il n'y eu acucun gain, chez aucun patient, dans I'activité musculaire appropriée, au delà du gain obtenu pendant les quelques premières minutes d'entrainement. Ainsi, la capacité des patients à transmettre une réponse visuelle en activité motrice appropriée était altérée et il n'y avait aucune indication de pouvoir surmonter cette altération. Ceci favorise 1'hypothése antérieure des auteurs selon laquelle le trouble de l'apprentisage sensori‐moteur est la cause primaire de I'incapacité fonctionnelle de I'IMC L'enregistrement EMG d'une tâche de poursuite peut fournir une technique d'évaluation de la capacité des IMC à contrôler la contraction musculaire. ZUSAMMENFASSUNG Kontrolle isometrischer Muskelaktivitåt bei Patienten mit Cerebralparese: Beurteilung und Training Bei fünf erwachsenen Patienten mit Cerebralparese wurde die willkurliche Kontrolle von Muskelkontraktionen untersucht, sie sollten eine sich bewegende Scheibe durch kontinuierliche Änderung des isometrischen Kontraktionsgrades der Ellbogenflexoren verfolgen (EMG kontrolliert). Die erste Untersuchung zeigte eine Variationsbreite von minimaler bis hin zu fast normaler Kontrolle, je nach Schweregrad der Behinderung. Durch ein 12‐wochiges Training wurde bei den schwerst behinderten Patienten die ungezielte Muskelaktivität verringert, aber es fand sich bei keinem Patienten eine Zunahme der gezielten Muskelkaktivität über das hinaus, was in den ersten Minuten der Untersuchung beobachtet worden war. Die Fähigkeit der Patienten, einen visuellen Impuls in eine angemessene motorische Aktivität umzusetzen, war gestört, und es gab keine Möglichkeit, dies zu ändern. Dies stützt eine frühere Hypothese der Autoren, daß eine Störung des senso‐motorischen Lernens die primäre Ursache der funktionellen Behinderung bei der Cerebralparese ist. Die EMG‐Tracking‐Aufgabe könnte eine Methode zur Beurteilung der Fähigkeit eines Patienten sein, Müskélkonträktionen zu kontrollieren. RESUMEN Control de la actividad muscular isométrica en pacientes con parálisis cerebral: evaluación y entrenamiento Se examino el control voluntario de la contracción muscular en cinco pacientes adultos con parálisis cerebral, a los que se les pidió que siguieran un blanco móvil variando continuamente el nivel de la contracción isométrica de los músculos flexores del codo (medida por EMG) El primer ensayo varió del control minimo hasta casi el control normal, dependiendo de la gravedad de la alteración. La práctica durante 12 semanas redujo la actividad muscular inapropriada en los pacientes con más incapacidad, pero no hubo aumento en la actividad muscular apropriada en ningún paciente más alla de lo observado en los primeros minutos del seguimiento del blanco. Asi la capacidad del paciente para traducir una respuesta visual a una actividad motora apropriada quedaba alterada y no habia evidencia de que esto podria superarse. Esto apoya la idea primera de los autores de que la alteración en el aprendizaje sensorio‐motor es la causa primaria de la alteración funcional en la parálisis cerebral. El seguimiento de la tarea con EMG puede constituir una técnica para evaluar la capacidad de los individuos con parálisis cerebral para controlar la contracción muscular.