Evaluation of a visual biofeedback on the postural control in Parkinson's disease

SummaryObjectivesBoth stabilization and orientation components of postural control are affected in Parkinson's disease (PD). These deficits are partly due to proprioceptive impairments, which frequently coexist with a visual dependence. This study aimed to evaluate if a visual biofeedback — i.e. real time anteroposterior trunk and head orientations indicated with a simplified avatar and represented in a head-mounted display — could improve the postural control of PD patients in response to a postural disturbance. The influence of focusing on one specific component of the postural control (stabilization or orientation) was also examined.MethodsSeventeen medicated PD patients performed sequences of pull-tests, either with eyes open, eyes closed or visual biofeedback, crossed with the verbal instruction to focus either on the stabilization or on the vertical body orientation. Kinematics data were collected.ResultsBackward trunk tilts consequent to the pulls were unchanged across the different conditions. With eyes open and eyes closed, patients did not recover their initial vertical orientation by adopting a slightly tilted backward position. This bias disappeared with the visual biofeedback. Moreover, falls consecutive to the test were significantly less frequent with the visual biofeedback than in the two other visual conditions. These different orientation and stabilization parameters were not affected by the instruction.ConclusionUnlike a verbal instruction, visualizing in real time their own body's geometry improved both components of postural control of PD patients. This provides evidences in PD about links between impaired vertical orientation, deficits in balance control, and contribution of supplementary sensory cues.

RésuméObjectifsLa stabilisation et l’orientation posturale sont altérées dans la maladie de Parkinson, notamment en raison de déficits proprioceptifs, pouvant coexister avec une dépendance visuelle. L’objectif était d’évaluer l’effet d’un biofeedback visuel — indiquant en temps réel les orientations antéropostérieures du tronc et de la tête à l’aide d’un avatar affiché dans des lunettes — sur les réponses posturales des patients parkinsoniens. L’influence d’une consigne, centrée soit sur la stabilisation ou soit sur le maintien de l’orientation posturale, était parallèlement mesurée.MéthodeDix-sept patients parkinsoniens médicamentés effectuaient des séquences de tests de rétropulsion les yeux ouverts, fermés ou avec le biofeedback visuel en se focalisant sur le maintien de la stabilité versus l’orientation verticale. La cinématique était mesurée.RésultatsLes amplitudes des inclinaisons vers l’arrière conséquentes à la rétropulsion étaient similaires dans les différentes conditions. Avec les yeux ouverts ou fermés, les patients ne se réalignaient pas sur l’orientation verticale initiale et adoptaient une position finale légèrement inclinée en arrière. Ce biais disparaissait avec le biofeedback. Les chutes étaient significativement moins fréquentes avec le biofeedback que dans les autres conditions visuelles. La consigne verbale n’avait pas d’effet sur ces différents paramètres.ConclusionChez les patients parkinsoniens, visualiser en temps réel sa géométrie corporelle améliore la stabilité et l’orientation, tandis que focaliser l’attention sur l’une de ces composantes ne le permet pas. Des liens fonctionnels entre l’altération de l’orientation verticale, les déficits dans le contrôle de l’équilibre et l’intégration d’indices sensoriels supplémentaires semblent exister dans la maladie de Parkinson.