Persons with stroke face difficulties in walking that are characterized by a slow speed and difficulties adapting the walking pattern to contextual demands. Changing the direction of walking (steering) can be challenging, especially when exposed to complex visual information. It was previously demonstrated that persons with stroke display altered steering behaviors when exposed to changing optic flows. Whether these alterations persist in goal-directed walking and whether they can be explained by the presence of a perceptuo-motor disorder remain unknown. The purpose of this study was to compare stroke patients and healthy individuals on their ability to steer towards different targets while exposed to changing optic flows. Ten participants with stroke (55.6±9.3yrs) and ten healthy controls (57.0±11.5yrs) participated in a mouse-driven steering task (perceptuo-motor task) while seated and a walking steering task. In the sitting task, participants were instructed to head or 'walk' toward a target in the virtual environment by using a mouse while wearing a helmet-mounted display (HMD). In the walking task, participants performed a similar steering task in the same virtual environment while walking overground at their comfortable speed (stroke) or slow speed (healthy). For both experiments, the target and/or the focus of expansion (FOE) of the optic flow shifted to the side (±20˚) or remained centered. Mediolateral displacement (MLD), horizontal head orientation, net heading errors (NHEs), as well as onsets of heading and head rotation were measured and compared across conditions and groups using repeated measure ANOVAs. In the walking steering task, the presence of FOE shifts modulated the extent and timing of MLD and head rotation changes, as well as NHE magnitudes. Participants overshot and undershot their net heading, respectively, in response to ipsilateral and contralateral FOE and target shifts. Stroke participants made larger NHEs, especially when the FOE was shifted towards the non-paretic side. In the sitting steering task, similar NHEs were observed between stroke and healthy participants. The findings highlight the fine coordination between rotational and translational steering mechanisms in presence of targets and FOE shifts. The altered performance of stroke participants in walking but not in the sitting steering task suggests that an altered perceptuo-motor processing of optic flow is not a main contributing factor and that other stroke-related sensorimotor deficits are involved. It cannot be excluded, however, that perceptuo-motor abilities may be further compromised while walking, as resources are directed towards priority sub-tasks (e.g. balance, forward progression). / Les personnes ayant subi un accident vasculaire cérébral (AVC) éprouvent des problèmes de marche qui sont caractérisés par une vitesse lente et une capacité réduite à s'adapter aux exigences de l'environnement. Changer la direction de la marche peut être difficile, surtout lorsqu'exposé à des informations visuelles complexes. Il a été démontré auparavant que les personnes ayant subi un AVC présentent des altérations de leur capacité à changer de direction pendant la marche en réponse à des changements de flux optique. Le but de cette étude était de comparer des personnes ayant subi un AVC et des personnes en bonne santé quant à leur habileté à se diriger vers différentes cibles lorsque exposées à des changements de flux optique. Méthodologie: Dix personnes avec AVC (55.6 ± 9.3 ans) et dix personnes en santé (57.0 ± 11.5 ans) ont participé à une tâche de pilotage en position assise à l'aide d'une souris d'ordinateur (tâche perceptuo-motrice) et à une tâche de pilotage locomotrice. Lors de la tâche de pilotage en position assise, les participants ont reçu pour instruction de se diriger vers une cible dans un environnement virtuel visualisé à travers le casque de réalité virtuelle et ce, à l'aide d'une souris d'ordinateur. Lors de la tâche de pilotage locomotrice, les participants ont exécuté une tâche similaire dans le même environnement mais cette fois-ci, en marchant au sol à vitesse confortable (personnes avec AVC) ou à vitesse lente (personnes saines). Pour les deux tâches, la localisation de la cible et/ou du focus d'expansion du flux optique se déplaçait (ent) vers le coté (±20˚) ou demeurait (ent) centrée (s). Les déplacements médio latéraux (DML), l'orientation horizontale de la tête, l'erreur nette de trajectoire (ENT), de même que l'initiation des changements de trajectoire et de rotation de la tête, ont été mesurés et comparés à travers les conditions et les groupes à l'aide d'analyses de variance à mesures répétées. Lors de la tâche locomotrice de pilotage, la présence de changements de focus d'expansion a influencé la magnitude et l'initiation des changements de DML et de rotations de la tête, de même que la magnitude des ENT. Les participants ont surestimé et sous-estimé leur trajectoire nette, respectivement, en réponse à des déplacements ipsilateraux et contralatéraux du focus d'expansion et de la cible. Les participants avec un AVC ont fait de plus grandes ENT, surtout lorsque le focus d'expansion était déplacé du côté non-parétique. Lors de la tâche de pilotage en position assise, des ENT similaires ont été observées chez les sujets avec AVC et les sujets sains. Les résultats mettent en évidence la fine coordination existant entre les mécanismes de pilotages en translation et en rotation lors de déplacements de cible et changements de direction du flux optique. La performance altérée des participants avec un AVC pendant la tâche de pilotage locomotrice, mais non pendant la tâche de pilotage en position assise, suggère qu'une altération du traitement perceptuo-moteur des informations de flux optique n'est pas en cause et que d'autres déficits sensori-moteurs attribuables à l'AVC sont impliqués. Il ne peut être exclu, cependant, que les habiletés perceptuo-motrices aient pu être d'autant plus compromises pendant la marche, alors que les ressources sont dirigées vers l'accomplissement d'autres sous-tâches prioritaires (ex : équilibre, progression vers l'avant).
| Identifer | oai:union.ndltd.org:LACETR/oai:collectionscanada.gc.ca:QMM.114548 |
| Date | January 2013 |
| Creators | Aburub, Ala Sami |
| Contributors | Anouk Lamontagne (Internal/Supervisor) |
| Publisher | McGill University |
| Source Sets | Library and Archives Canada ETDs Repository / Centre d'archives des thèses électroniques de Bibliothèque et Archives Canada |
| Language | English |
| Detected Language | French |
| Type | Electronic Thesis or Dissertation |
| Format | application/pdf |
| Coverage | Master of Science (School of Physical & Occupational Therapy) |
| Rights | All items in eScholarship@McGill are protected by copyright with all rights reserved unless otherwise indicated. |
| Relation | Electronically-submitted theses. |
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