Movement is an essential part of our lives. Throughout our lifetime, we acquire many different motor skills that are necessary to take care of ourselves (e.g., eating, dressing), to work (e.g., typing, using tools, care for others) and to pursue our hobbies (e.g., running, dancing, painting). However, as a consequence of aging, trauma or chronic disease, motor skills may deteriorate or become “lost”. Learning, relearning, and improving motor skills may then be essential to maintain or regain independence. There are many different ways in which the process of learning a motor skill can be shaped in practice. The conceptual basis for this thesis was the broad distinction between implicit and explicit forms of motor learning. Physiotherapists and occupational therapists are specialized to provide therapy that is tailored to facilitate the process of motor learning of patients with a wide range of pathologies. In addition to motor impairments, patients suffering from neurological disorders often also experience problems with cognition and communication. These problems may hinder the process of learning at a didactic level, and make motor learning especially challenging for those with neurological disorders. This thesis focused on the theory and application of motor learning during rehabilitation of patients with neurological disorders. The overall aim of this thesis was to provide therapists in neurological rehabilitation with knowledge and tools to support the justified and tailored use of motor learning in daily clinical practice. The thesis is divided into two parts. The aim of the first part (Chapters 2‐5) was to develop a theoretical basis to apply motor learning in clinical practice, using the implicit‐explicit distinction as a conceptual basis. Results of this first part were used to develop a framework for the application of motor learning within neurological rehabilitation (Chapter 6). Afterwards, in the second part, strategies identified in first part were tested for feasibility and potential effects in people with stroke (Chapters 7 and 8). Chapters 5-8 are non-final versions of an article published in final form in: Chapter 5: Kleynen M, Moser A, Haarsma FA, Beurskens AJ, Braun SM. Physiotherapists use a great variety of motor learning options in neurological rehabilitation, from which they choose through an iterative process: a retrospective think-aloud study. Disabil Rehabil. 2017 Aug;39(17):1729-1737. doi: 10.1080/09638288.2016.1207111. Chapter 6: Kleynen M, Beurskens A, Olijve H, Kamphuis J, Braun S. Application of motor learning in neurorehabilitation: a framework for health-care professionals. Physiother Theory Pract. 2018 Jun 19:1-20. doi: 10.1080/09593985.2018.1483987 Chapter 7: Kleynen M, Wilson MR, Jie LJ, te Lintel Hekkert F, Goodwin VA, Braun SM. Exploring the utility of analogies in motor learning after stroke: a feasibility study. Int J Rehabil Res. 2014 Sep;37(3):277-80. doi: 10.1097/MRR.0000000000000058. Chapter 8: Kleynen M, Jie LJ, Theunissen K, Rasquin SM, Masters RS, Meijer K, Beurskens AJ, Braun SM. The immediate influence of implicit motor learning strategies on spatiotemporal gait parameters in stroke patients: a randomized within-subjects design. Clin Rehabil. 2019 Apr;33(4):619-630. doi: 10.1177/0269215518816359.
The goal of this cross-sectional study was to further explore the relationships between motor competence, physical activity, perceived motor competence, physical fitness and weight status in different age categories of Dutch primary school children. Participants were 2068 children aged 4 to 13 years old, divided over 9 age groups. During physical education classes, they completed the 4-Skills Test, a physical activity questionnaire, versions of the Self-Perception Profile for Children, Eurofit test and anthropometry measurements. Results show that all five factors included in the analyses are related to each other and that a tipping point exists at which relations emerge or strengthen. Physical fitness is related to both motor competence and physical activity and these relationships strengthen with age. A relationship between body mass index and the other four factors emerges in middle childhood. Interestingly, at a young age, motor competence and perceived motor competence are weakly related, but neither one of these have a relation with physical activity. In middle childhood, both motor competence and perceived motor competence are related to physical activity. Our findings show that children in late childhood who have higher perceived motor competence are also more physically active, have higher physical fitness, higher motor competence and lower body mass index. Our results indicate that targeting motor competence at a young age might be a feasible way to ensure continued participation in physical activities throughout childhood and adolescence.
This thesis focuses on topics such as preterm birth, variation in gross motor development, factors that influence (premature) infant gross motor development, and parental beliefs and practices. By gaining insight into these topics, this thesis aims to contribute to clinical decision-making of paediatric physiotherapists together with parents, and with that shape early intervention.
De technische en economische levensduur van auto’s verschilt. Een goed onderhouden auto met dieselmotor uit het bouwjaar 2000 kan technisch perfect functioneren. De economische levensduur van diezelfde auto is echter beperkt bij introductie van strenge milieuzones. Bij de introductie en verplichtstelling van geavanceerde rijtaakondersteunende systemen (ADAS) zien we iets soortgelijks. Hoewel de auto technisch gezien goed functioneert kunnen verouderde software, algorithmes en sensoren leiden tot een beperkte levensduur van de gehele auto. Voorbeelden: - Jeep gehackt: verouderde veiligheidsprotocollen in de software en hardware beperkten de economische levensduur. - Actieve Cruise Control: sensoren/radars van verouderde systemen leiden tot beperkte functionaliteit en gebruikersacceptatie. - Tesla: bij bestaande auto’s worden verouderde sensoren uitgeschakeld waardoor functies uitvallen. In 2019 heeft de EU een verplichting opgelegd aan automobielfabrikanten om 20 nieuwe ADAS in te bouwen in nieuw te ontwikkelen auto’s, ongeacht prijsklasse. De mate waarin deze ADAS de economische levensduur van de auto beperkt is echter nog onvoldoende onderzocht. In deze KIEM wordt dit onderzocht en wordt tevens de parallel getrokken met de mobiele telefonie; beide maken gebruik van moderne sensoren en software. We vergelijken ontwerpeisen van telefoons (levensduur van gemiddeld 2,5 jaar) met de eisen aan moderne ADAS met dezelfde sensoren (levensduur tot 20 jaar). De centrale vraag luidt daarom: Wat is de mogelijke impact van veroudering van ADAS op de economische levensduur van voertuigen en welke lessen kunnen we leren uit de onderliggende ontwerpprincipes van ADAS en Smartphones? De vraag wordt beantwoord door (i) literatuuronderzoek naar de veroudering van ADAS (ii) Interviews met ontwerpers van ADAS, leveranciers van retro-fit systemen en ontwerpers van mobiele telefoons en (iii) vergelijkend rij-onderzoek naar het functioneren van ADAS in auto’s van verschillende leeftijd en prijsklassen.
Project BAMBAM, BAby Motor development monitored By A Multisensor wearable, richt zich op het begin, namelijk bij de zorg voor kinderen van 0-2 jaar. In het bijzonder op het optimaliseren van de ontwikkeling van de motoriek wanneer dit niet vanzelf gaat. Kinderfysiotherapeuten begeleiden veel baby’s waarbij er zorgen zijn over de motorische ontwikkeling. Een goed ontwikkelde motoriek is de basis voor andere ontwikkelingsdomeinen,en een voorwaarde voor een fysiek actieve leefstijl op latere leeftijd. Het inzetten van technologie bij het analyseren van bewegingsproblemen bij het jonge kind kan een waardevolle aanvulling zijn voor de kinderfysiotherapeut, die nu eigen observaties gebruikt. Op dit moment is er nog geen geschikt systeem voor het observeren van de motorische ontwikkeling voor kinderfysiotherapeuten. Daarom werken we in project BAMBAM aan een meetinstrument voor het objectiveren van bewegingsgedrag van baby’s, dat verantwoord ingezet kan worden in de kinderfysiotherapeutische praktijk en interventiestudies. Uitgangspunt is een bestaande smartsuit, een ‘slimme' romper, met sensortechnologie en Artificiële Intelligentie die doorontwikkeld wordt in co creatie met kinderfysiotherapeuten, ouders en experts. Ook onderzoeken we hoe de uitkomsten van het systeem waarde toevoegen als beslissingsondersteuning voor de kinderfysiotherapeut. Hierbij richten we ons vooral op de bewegingsparameters die belangrijk zijn voor het kinderfysiotherapeutisch onderzoek en behandeling en hoe we die duidelijk kunnen weergeven. Het systeem moet valide en betrouwbare metingen verzorgen in de thuissituatie voor de kinderfysiotherapeut in praktijk en ziekenhuis. De impact van deze toepassing op ouders en kinderfysiotherapeuten is een belangrijk onderdeel bij het ontwikkelen van deze technologie, zodat het op een verantwoorde manier gebruikt kan worden. De gezondheidszorg vraagt om evidence-based diagnostiek en interventies. Met de schaarste van zorg, wordt het zorgvuldig signaleren van de baby’s die de zorg echt nodig hebben steeds belangrijker, net als de inzet van effectieve interventies. Technologie kan bijdragen aan toegankelijkheid en duurzame borging hiervan.
Physical rehabilitation programs revolve around the repetitive execution of exercises since it has been proven to lead to better rehabilitation results. Although beginning the motor (re)learning process early is paramount to obtain good recovery outcomes, patients do not normally see/experience any short-term improvement, which has a toll on their motivation. Therefore, patients find it difficult to stay engaged in seemingly mundane exercises, not only in terms of adhering to the rehabilitation program, but also in terms of proper execution of the movements. One way in which this motivation problem has been tackled is to employ games in the rehabilitation process. These games are designed to reward patients for performing the exercises correctly or regularly. The rewards can take many forms, for instance providing an experience that is engaging (fun), one that is aesthetically pleasing (appealing visual and aural feedback), or one that employs gamification elements such as points, badges, or achievements. However, even though some of these serious game systems are designed together with physiotherapists and with the patients’ needs in mind, many of them end up not being used consistently during physical rehabilitation past the first few sessions (i.e. novelty effect). Thus, in this project, we aim to 1) Identify, by means of literature reviews, focus groups, and interviews with the involved stakeholders, why this is happening, 2) Develop a set of guidelines for the successful deployment of serious games for rehabilitation, and 3) Develop an initial implementation process and ideas for potential serious games. In a follow-up application, we intend to build on this knowledge and apply it in the design of a (set of) serious game for rehabilitation to be deployed at one of the partners centers and conduct a longitudinal evaluation to measure the success of the application of the deployment guidelines.
