Schemi di coordinazione distinti integrano i movimenti esplorativi della testa con il tutto

Nov 12, 2023

Rapporti scientifici volume 13, numero articolo: 1235 (2023) Citare questo articolo

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La guida visiva dell’andatura è un’abilità importante per la mobilità quotidiana. Sebbene questo sia stato spesso studiato utilizzando tecniche di tracciamento oculare, studi recenti hanno dimostrato che l’esplorazione visiva coinvolge più del semplice occhio; il movimento della testa e potenzialmente l'intero corpo sono coinvolti per il successo dell'esplorazione visiva. Questo studio mirava a valutare i modelli coordinativi associati al movimento della testa e si è ipotizzato che questi modelli si estendessero a tutto il corpo, piuttosto che essere localizzati. Ventuno volontari giovani adulti sani (dopo le esclusioni) hanno seguito un protocollo di camminata su tapis roulant progettato per suscitare diversi tipi di movimenti della testa (nessuno stimolo rispetto agli stimoli che richiedevano spostamenti dello sguardo orizzontali, verticali e misti). L'analisi delle componenti principali è stata utilizzata per stabilire modelli di movimento dei marcatori correlati all'intero corpo (movimenti principali; PM) correlati all'attività della testa. In totale è stato riscontrato che 37 PM di ordine superiore erano associati al movimento della testa, due di questi hanno mostrato differenze significative tra le prove associate a forti rotazioni della testa sul piano orizzontale e sagittale. Entrambi questi erano associati a un modello di attività di tutto il corpo. Un'analisi delle componenti di ordine superiore ha rivelato che i movimenti esplorativi della testa sono associati a schemi di movimento distinti, che si estendono su tutto il corpo. Ciò dimostra che l’esplorazione visiva può produrre schemi di movimento di tutto il corpo che hanno un’influenza potenzialmente destabilizzante. Questi risultati gettano nuova luce sui risultati consolidati nella ricerca sulla ricerca visiva e sono rilevanti per la prevenzione delle cadute e degli infortuni.

L'esplorazione visiva è un comportamento fondamentale, cruciale per guidare con successo l'azione sia negli esseri umani1,2 che in altri animali3,4,5. In particolare, l'esplorazione visiva è fondamentale per la guida di uno dei nostri comportamenti più importanti: durante la locomozione, il nostro sistema visivo viene utilizzato per navigare in sicurezza verso gli obiettivi evitando gli ostacoli6,7,8,9. Forse, il significato dell'esplorazione visiva non diventa evidente nel cammino quotidiano, ma diventa più evidente quando il sistema percettivo-motorio viene messo alla prova fino al fallimento (ad esempio, prova a camminare con gli occhi chiusi), portando potenzialmente a viaggi, cadute o altri infortuni. Pertanto, la conoscenza della guida visiva dell’andatura potrebbe essere particolarmente rilevante in queste situazioni ad alto sforzo, che si verificano naturalmente nello sport o in situazioni che producono un elevato rischio di caduta per le persone anziane. È interessante notare che, mentre la funzione del sistema visivo in isolamento è stata ben studiata6, il modo in cui il comportamento di esplorazione visiva è coordinato con il controllo posturale di tutto il corpo deve ancora essere stabilito.

Il legame tra rischio di caduta, movimento oculare e andatura è stato studiato in precedenza10. Gli studi hanno sottolineato la coordinazione tra i movimenti degli occhi e della testa durante la camminata su tapis roulant11, quando si cammina in ambienti diversi12 e quando si cammina durante la ricerca13. Inoltre, esistono ricerche che associano direttamente le caratteristiche della strategia dello sguardo alle caratteristiche dell'andatura, ad esempio, Chapman e Hollands hanno scoperto che le persone anziane con un elevato rischio di caduta avevano bisogno di più tempo per pianificare ed eseguire aggiustamenti del passo mediolaterale14 e distogliere lo sguardo dagli obiettivi del passo prima di quanto necessario. le loro controparti a basso rischio15, portando a un errore maggiore nel posizionamento del piede. Evidentemente, c’è qualche cambiamento nel modo in cui utilizziamo l’esplorazione visiva durante l’andatura che è associato ad un aumento del rischio di caduta.

La misurazione dell'esplorazione visiva nella ricerca è comunemente resa operativa utilizzando il tracciamento oculare, una tecnica che registra il focus della visione centrale. Tuttavia, nella camminata quotidiana, la visione centrale da sola non copre l’intera funzione dell’esplorazione visiva. Cioè, i movimenti oculari sono spesso associati al movimento della testa e del corpo consentendo una più ampia gamma di esplorazione10,12,13,16. Ad esempio, la ricerca condotta nelle associazioni calcistiche ha dimostrato che i movimenti degli occhi e della testa sono importanti per quantificare l'esplorazione visiva17. La coordinazione tra il movimento saccadico degli occhi e della testa è determinata dall'entità dello spostamento dello sguardo. Spostamenti di sguardo più piccoli sono associati solo a una saccade, con la testa che segue per centrare nuovamente gli occhi dopo lo spostamento. Mentre gli spostamenti dello sguardo che orienterebbero gli occhi vicino al loro confine meccanico vengono effettuati con un maggiore contributo iniziale del movimento della testa18 o dell'intero corpo19,20.