Dual-task træning i ældre voksne

For at kunne bevæge sig funktionelt gennem sit fællesskab er det afgørende at kunne udføre samtidige motoriske og kognitive opgaver (kognitiv-motorisk dual-task). Dette giver os mulighed for at tale med en anden person, scanne omgivelserne for modkørende trafik og undgå genstande, der er i vores vej, når vi går. Dette tillader endda sportsdeltagelse på højt niveau, såsom at forudsige en modstanders vej, når de spurter og skærer for at score et mål. Desværre er aldring forbundet med øget besvær med at udføre kognitiv-motoriske opgaver. Et klassisk eksempel er, når ældre voksne holder op med at gå for at tale med en anden person. Adskillige undersøgelser har fastslået, at en stigning i alder er forbundet med øgede kognitive ressourcer, der kræves for at udføre normalt automatiske motoriske opgaver. Mangler i kognitiv-motoriske dual-task-evner er blevet observeret ikke kun hos ældre voksne, men også hos dem med neuromuskulært kompromitteret på grund af faktorer som slagtilfælde og Parkinsons, og endda med ændret kognition ved mild kognitiv svækkelse og opmærksomhedsforstyrrelse.

Selvom disse tidlige undersøgelser tyder på en sammenhæng mellem fysiske og kognitive evner, er der meget lidt kendt om det passende niveau af kognitiv opgavevanskelighed, som vil resultere i forbedringer eller forsinkelser i indlæringen af ​​en motorisk opgave. Modstridende resultater er noteret i de få undersøgelser, der har undersøgt denne forskningslinje. Nogle støtter, at en samtidig kognitiv opgave giver en kontekst, der letter motorisk læring, mens andre viser, at kognitiv belastning forhindrer individer i at lære den motoriske opgave fuldt ud. Yderligere er der meget få undersøgelser, der undersøger effekten af ​​kognitiv belastning på overførslen af ​​motorisk læring til nye opgavebetingelser for vægtbærende aktiviteter. Tidlige beviser tyder på, at generaliserbarheden af ​​læring aftager, jo flere deltagere er fra de indledende opgavebetingelser. Interessant nok er kognition blevet foreslået at spille en afgørende rolle i motorisk læring, præstation og dual-task kapacitet. Arbejdshukommelseskapacitet, eller den proces, der tillader vedligeholdelse og manipulation af information over en kort periode, har vist sig at være stærkt relateret til den hastighed, hvormed yngre voksne lærer motoriske sekvenser, og moderat relaterer ældre voksnes motoriske læring. Eksekutiv funktion, eller egenskaberne ved kognitiv fleksibilitet, problemløsning og responsvedligeholdelse, spiller også en rolle i motorisk indlæring og præstation. Nedsættelser i den udøvende funktion har vist sig at gå forud for mobilitetsbegrænsninger og kan endda forudsige gevinster i mobilitet fra en fysisk intervention. Eksekutiv funktion kan også forudsige en stor del af variabiliteten, når den er under kontekst af samtidig at have en kognitiv belastning. Der mangler fortsat forståelse for, hvilken kognitiv kapacitet der kræves for at udføre samtidig mobilitet og kognitive opgaver med den mindste risiko for skade, og hvilken dosis intervention i både fysiske og kognitive områder er nødvendige for at fremkalde en forbedring af funktionen af ​​begge systemer. .

Formål: At bestemme effekten af ​​en intervention ved hjælp af samtidige kognitive og motoriske opgaver på raske voksnes evne til at forbedre funktionel mobilitet og kognition.

Forskningsspørgsmål: Påvirker en kognitiv-motorisk intervention funktionel mobilitet og kognition hos raske ældre voksne?

Efter indhentet samtykke fra forsøgspersonen vil testning finde sted tre gange om ugen i 8 uger. Forsøgspersoner er tilfældigt tildelt en af ​​hver af de tre grupper: kontrolgruppe, simpel kognitiv gruppe eller kompleks kognitiv gruppe.

Forsøgspersonerne vil blive informeret om, at de er tilfældigt tildelt en af ​​tre mulige grupper. Forsøgspersoner vil derefter blive bedt om at udføre enten en visuomotorisk opgave (kontrolgruppe) eller en visuomotorisk opgave med en samtidig kognitiv opgave (simpel kognitiv gruppe og kompleks kognitiv gruppe). Den visuomotoriske opgave er den samme uanset gruppeopgave. Forskellen i intervention mellem grupper er baseret på den samtidige opgave, som individet vil udføre: kontrolgruppen vil ikke udføre nogen kognitiv opgave, den simple kognitive gruppe vil udføre en opgave med at tælle et defineret bogstav, der vises på skærmen, og det komplekse kognitive. gruppe vil blive tildelt opgaven med at tælle to tildelte bogstaver, der vises på skærmen. Den visuomotoriske opgave består i at udføre en stående march på stedet, løfte skiftende knæ til 60 graders hoftefleksion, otte cyklusser på hvert ben. Et brugerdefineret computerprogram viser en video i realtid af individet på skærmen med en overlejring af markører, der indikerer computeriseret detektering (Microsoft Kinect) af knæleddet. En foreskrevet marchhastighed bestemmes af en ellipse på skærmen, der foreskriver forskydningen (grader af hoftefleksion) og bevægelseshastigheden (hastighed), hvori der skal bevæges. Emner vil få lov til let berøring for balance, hvis det kræves. Et minuts siddende hvile vil blive givet mellem forsøgene med mulighed for længere hvile efter behov. Video af emnet gemmes i et afidentificeret format, der kun består af synet af individet på skærmen og målopgaven under varigheden af ​​hvert enkelt forsøg. Den kognitive opgave vises på samme skærm som den motoriske opgave. Bogstaver med forskellig orientering og farver vises og forsvinder på skærmen. Hver af de 24 sessioner vil involvere udførelse af cirka 20 forsøg med den visuomotoriske og kognitive opgave (kontrolgruppe: kun visuomotorisk opgave, interventionsgrupper: visuomotorisk + kognitiv opgave).

Yderligere detaljer vedrørende de visuomotoriske og kognitive opgaver er som følger. På den første dag, 13. og 24. dag vil forsøgspersoner udføre 20 træningsforsøg med en medium hastighed af marchopgaven (træning), efterfulgt af 5 forsøg med varierende marchhastighed (test) ved at ændre hastigheden (ikke amplituden) af en målellipse, der bevæger sig på skærmen. Derefter vil forsøgspersonerne blive bedt om at udføre et forsøg af hver af de simple og de komplekse kognitive opgaver uden at udføre marchopgaven (kun kognitiv opgave). På dag 13 og 24 dage vil forsøgspersoner også udføre de 5 testforsøg under hver af de andre gruppers kognitive opgaveopgave (f.eks. vil et emne, der er tildelt den simple kognitive opgavegruppe, først udføre 5 trænings- og 5 testforsøg, mens de udfører den simple kognitiv opgave, ville de derefter udføre 5 testforsøg med den komplekse kognitive opgave efterfulgt af 5 forsøg, mens de kun udfører den motoriske opgave). I løbet af alle andre dage af de 24 interventioner vil forsøgspersonerne udføre 20 forsøg med den medium hastighed visuomotoriske opgave, idet de kun udfører den kognitive opgave, der kræves af deres tildelte gruppe.

Derudover vil efterforskerne på den 1., 13. og 24. dag tage højde, vægt og bruge en skala, der måler deltagerens kropsfedtprocent (ved at stå barfodet på vægten). Forsøgspersonerne vil blive bedt om at udfylde spørgeskemaer, som vil indeholde information om medicinsk, fysisk og socialt liv, kognition, aktivitetsniveau, søvnkvalitet og smerteniveau (se vedhæftede skemaer). Forsøgspersoner vil derefter blive bedt om at gennemgå computerstyret test af generel kognitiv funktion og opfattet helbred via NIH Toolbox Cognition Battery og PROMIS (via iPad-app), og en papirbaseret vurdering af kognition (Montreal Cognitive Assessment). Under NIH Toolbox Cognition Battery-testen vil forsøgspersonerne sidde komfortabelt i en stol med armen hvilende på et bord og udføre fire tests: Flanker Inhibitory Control and Attention Test (FLCAT), The List Sorting Working Memory Test (LSWMT), Dimensional Change Card Sort Test (DCCST) og Processing Speed ​​Test (PST). FLCAT-, DCCST- og PST-testene kræver, at brugeren vælger et objekt på skærmen ved hjælp af fingeren så hurtigt som muligt; LSWMT kræver ingen bevægelse, men at recitere genstande af dyr og frugter, der vises på skærmen på iPad. Emnerne kan frit springe over spørgsmål eller prøver, som de foretrækker ikke at besvare eller gennemføre. Der udføres en balancetest, der beder personen om at stå på en trykfølsom måtte (Zeno Mat) for at registrere fodtryk og mængden af ​​kropssvaj. De vil blive bedt om at stå på plads med deres 1) øjne åbne, 2) lukkede øjne og 3) udføre en kognitiv opgave, mens de står på hver fod (standing med enkelt lem). Forsøgspersoner vil derefter blive bedt om at udføre en Timed Up and Go (TUG) test under betingelser for at udføre en kognitiv opgave (TUG Cognitive) og uden en sekundær opgave (TUG). TUG-testen består i at bevæge sig så hurtigt som muligt gennem at stå fra siddende, gå 3 meter, vende rundt og vende tilbage tre meter for at vende tilbage til den siddende startposition. Hver test udføres normalt på under 30 sekunder. Forsøgspersonerne vil derefter blive bedt om at udføre en 10-meters gangtest, hvor de midt i de 8 meters selvvalgt gang vil gå hen over en trykfølsom måtte (ZenoMat) for at bestemme egenskaber ved gang. 10m gangtesten vil blive udført med og uden en samtidig kognitiv opgave med en hastighed, som de føler er normal for dem, og derefter så hurtigt, som de kan gå sikkert.

På dag 1, 2, 13 og 24 vil efterforskerne bruge trådløse elektroder med en klæbende engangsgrænseflade, der vil blive placeret over den alkoholafslidte hud på musklerne i underekstremiteterne for at indsamle overfladeelektromyografi. Efter placering af elektroder vil forsøgspersoner blive bedt om at udføre tre maksimal viljemæssig isometrisk kontraktion (MVIC) for hver muskel. Hver MVIC opnås ved, at forsøgslederen anvender manuel modstand i serie med et håndholdt dynamometer i den mest distale del af det segment (ben), som musklen hæfter til. Forsøgspersonen bliver derefter forsynet med verbal opmuntring til at bevæge det lem, der testes, i den primære retning af muskelbevægelse (f. For quadriceps-musklerne påføres modstand mod den distale tibia i niveauet lige proksimalt for malleoli under knæudvidelse). Mellem hver maksimal indsats vil der blive givet 1 min hvile for at forhindre træthed.