Interaction between attentional and proprioceptive demands in postural control in cervical dystonia

Abstract

La dystonie cervicale (DC) est un trouble du mouvement caractérisé par des postures et des mouvements anormaux du cou et de la tête. Dans la DC, les instabilités posturales ont été associées à une altération des sensations proprioceptives. La présente étude explore l'interaction entre les exigences proprioceptives et attentionnelles du contrôle postural dynamique dans la DC. Des participants sains et atteints de la DC ont effectué une tâche de limite de la stabilité posturale avec et sans vision, ainsi qu'une tâche secondaire cognitive de soustraction. Ces deux tâches ont été effectuées seules (tâche unique) ou simultanément (tâche double). La force de réaction au sol a été recueillie à l'aide d'une plateforme de force AMTI. Les limites fonctionnelles de la stabilité ont été quantifiées comme étant l'excursion maximale du centre de pression (COP) pendant l'inclinaison volontaire du corps dans quatre directions différentes. Les limites de la stabilité des patients DC étaient, en moyenne, plus petites que celles des témoins sains dans toutes les conditions. Cependant, leurs limites antéropostérieures étaient significativement réduites par rapport aux témoins dans la condition de tâche unique sans vision. De plus, les coûts attentionnels de la posture des patients étaient significativement plus élevés que ceux des sujets témoins dans la condition visuelle. Nos résultats soutiennent la théorie selon laquelle l'intégration sensorimotrice et les déficiences proprioceptives affectent le contrôle postural dynamique dans la DC. En outre, nos résultats suggèrent que les patients utilisent diverses stratégies pour s’adapter aux défis posturaux complexes imposés par la vie quotidienne.

Cervical dystonia (CD) is a movement disorder characterized by abnormal postures and movements of the neck and head. Postural instabilities in CD have been associated with impaired proprioceptive processing. The present study used a dual task paradigm to explore the interaction between the proprioceptive and attentional demands of dynamic postural control in CD. Healthy and CD participants performed a postural stability limit task with and without vision as well as a secondary cognitive subtraction task. These two tasks were performed alone (single task) or simultaneously (dual-task). Ground reaction force was collected using an AMTI force platform and center of pressure (COP) displacements were analysed. The functional limits of stability were quantified as the maximum COP excursion during voluntary leaning in four different directions. CD patients achieved, on average, smaller mean postural stability limits compared to healthy controls in all sensory-attentional conditions. However, their anteroposterior stability limits were significantly smaller compared to controls when vision was removed, particularly in the single task condition. Additionally, patients with CD decreased their stability limits relative to healthy controls when concurrently performing the attentional task under the visual condition. Thus, the attentional postural cost of CD patients was greater than the controls. Our results support the theory that sensorimotor integration and proprioceptive impairments affect dynamic postural control in CD. Furthermore, our findings suggest that CD patients use various adaptive strategies to cope with the sensory-attentional challenges imposed by complex postural situations in daily life.