Hjernebilleddannelse og adfærdsændringer efter cued-motion træning af fingersekvenser hos raske ældre voksne (NMSOA)

Begrundelse: Musikinterventioner rettet mod motorisk restitution bruges i stigende grad i kliniske omgivelser med motorisk svækkede patienter. I de senere år er forskning begyndt at demonstrere mekanismen bag motorisk genopretning ved at gå til musik. Mens neuroimaging-undersøgelser begyndte at belyse de neurale korrelater af musikbaseret bevægelse, er de fleste af disse undersøgelser blevet udført på unge voksne, hvorimod gennemsnitsalderen ved indtræden af ​​bevægelsesforstyrrelser, som er målet for musikterapi, er i det 6. årti af livet. Derfor sigter efterforskerne i denne undersøgelse på at belyse de underliggende mekanismer for musikbaseret bevægelse hos raske ældre voksne ved at bruge en motorisk indlærings-, fingersekvensopgave til en musikalsk rytme. Resultaterne af undersøgelsen har implikationer for motorisk læring med musik hos den aldrende person og neural plasticitet i alderdommen og kan afsløre fordelen ved at tilføje musik-signaler til motoriske aktiviteter for motoriske, kognitive og motiverende resultater hos ældre voksne.

Formål: Målet med den aktuelle undersøgelse er at undersøge strukturelle og funktionelle neurale korrelater, samt ændringer i adfærds- og selvrapporteringsmålinger af audiovisuel musikbaseret motorisk træning sammenlignet med en identisk motorisk træning ved kun at bruge visuelle signaler. Undersøgelsen fokuserer på ændringer i hvid substans som det primære mål, da forskerne er interesserede i forbindelser mellem auditive og motoriske hjerneregioner, der er involveret i musikstyret motorisk træning. Forskningen vil undersøge hjerneaktivering og ændringer i gråstofvolumen som sekundære neuroimaging-resultater. Desuden vil undersøgelsen også undersøge forbedringer af den trænede opgave (uden for MR-scanneren), og ændringer på standardiserede mål for motorisk og kognitiv funktion, samt selvrapporterende mål for psykologisk velvære.

Hovedhypotesen er, at den musikbaserede motoriske træningsgruppe vil vise større hvid substans integritet af den arcuate fasciculus og større tæthed af kortikal tykkelse i motoriske områder i højre hjernehalvdel modsat den trænede venstre hånd, samt større ændringer i hjernen aktivering under udførelse af opgaven og i hvile. Musikgruppen forventes at vise større forbedring af den trænede opgave og målinger af motorisk og kognitiv funktion samt selvrapporterende mål for velvære (motivation, humør og erfaring). Som et eksplorativt mål vil undersøgelsen vurdere ændringer i dual-task interferens før og efter træningen som et fjernoverførselsmål for træningen, både i motorisk funktion og den underliggende hjernefunktion.

Undersøgelsesdesign: I et 8-ugers longitudinelt design mellem grupper, vil deltagerne blive randomiseret i to grupper og vil deltage i præ-og-post MR-scanninger og adfærdsmæssige foranstaltninger, administreret ved baseline (uge 1) og slutningen af ​​forsøget (uge 8) ). Indlæring af en audiovisuel fingerbevægelsessekvensopgave vil blive sammenlignet med træning på den samme motoriske sekvens med kun visuelle signaler. Deltagerne vil blive vurderet før og efter den 8-ugers træning om MR og adfærdsmæssige tiltag.

Undersøgelsespopulation: I alt 50 raske ældre voksne (60 år og ældre) vil blive rekrutteret til denne undersøgelse og randomiseret i to grupper på hver 25 deltagere. Inklusionskriterier er at være højrehåndet (vurderet af Edinburgh Handedness Inventory), neurologisk og fysisk rask voksen på 60 år eller ældre (en tidligere diagnose af en neurologisk/psykiatrisk sygdom, der er symptomfri, og som ingen behandling var nødvendig i mindst 5 år kan være inkluderet), andre fysiske helbredstilstande, der er stabile (ingen ændring i diagnose eller behandling inden for de seneste 2 år kan være inkluderet), med aldersnormal kognitiv funktion (vurderet ved en score på ≥24 på MMSE) , alderssvarende normalt eller korrigeret syn og høreevne, taler flydende hollandsk og modtager ikke i øjeblikket musikalsk træning. Deltagerne skal have adgang til en computer for at gennemføre træningen derhjemme. Deltagerne vil blive rekrutteret gennem forskellige kanaler i Holland, herunder aldrende organisationer, (sociale) medier og websteder for rekruttering af studier.

Prøvestørrelse: I en tidligere undersøgelse med et longitudinelt design, der brugte den samme læringsopgave hos raske unge voksne, fandt forskerne en mellemstor effekt for ændringer i hvide stof-kanaler, der forbinder auditive og motoriske regioner (dvs. arcuate fasciculus) i hjernehalvdelen modsat. den trænede hånd. Derfor anslås det, at den nødvendige stikprøvestørrelse for at vise en tilsvarende mellemstor effekt ville være 22 pr. gruppe, men dette antal øges til 25 raske ældre deltagere pr. gruppe for at tage højde for yderligere frafald på analysestadiet.

Intervention: To grupper vil modtage en lignende intervention af fingersekvensbevægelsesindlæring efter visuelle signaler med (eller uden) rytmisk auditiv stimulation. Deltagerne vil blive trænet i opgaven på laboratoriet før baseline-foranstaltninger. Deltagerne vil fortsætte med at træne hjemme online på computer og tastatur i 20 minutter pr. session 3 gange om ugen i 8 uger for i alt 24 sessioner. Musikgruppen vil træne fingersekvensen ved hjælp af visuelle signaler synkront med en musikalsk rytme, mens kontrolgruppen vil modtage den samme visuelle stimulation uden auditiv komponent.

Vigtigste undersøgelsesparametre/endepunkter: Hovedparameteren er ændring i hvide stof-kanaler underliggende auditiv-motoriske regioner (arcuate fasciculus) i hjernehalvdelen modsat den trænede hånd, kontrasterende før og efter træning og mellem hemisfærer. Sekundære MR-parametre fokuserer på kortikale tykkelsesændringer i primære, præmotoriske og supplerende motoriske områder, opgaverelateret hjerneaktivering i den præmotoriske cortex og hviletilstands funktionelle forbindelse mellem auditive-motoriske regioner. Motorisk ydeevne på den cued-motoriske sekvensopgave vil blive vurderet ved at måle nøjagtigheden af ​​tastetryk og timing-stabiliteten synkront med start af cue. Ændringer i antallet af standardiserede motoriske og kognitive mål og selvrapporterede spørgeskemaer om motivations- og humørindeks vil blive sammenlignet mellem grupper og tidspunkter. Som et eksplorativt resultat vil undersøgelsen også vurdere ændringer i dual-task interferens før og efter træningen både adfærdsmæssigt og med hensyn til associeret hjerneaktivitet, mens opgaven udføres.