Die Auswirkungen eines Exergame-Trainings auf Körper und Gehirn älterer Erwachsener (Active@Home)

Altersbedingte degenerative Veränderungen verursachen Gangstörungen und ein erhöhtes Sturzrisiko bei älteren Menschen. Stürze sind eine der Hauptursachen für Verletzungen, eingeschränkte Mobilität, Unabhängigkeit und allgemeines Wohlbefinden. Die meisten Aktivitäten des Untersuchers im täglichen Leben, einschließlich Gehen, sind Aufgaben, die nicht nur motorische, sondern auch kognitive Funktionen erfordern. Daher besteht auch in der Sturzprävention Bedarf an kombinierten motorisch-kognitiven Interventionen. Exergames – Spiele, die körperliche Aktivität und Bewegung erfordern, um das Spiel zu spielen – sind eine vielversprechende Option für ein motivierendes und ansprechendes motorisch-kognitives Training, insbesondere in Kombination mit neu verfügbaren Technologien. In einem internationalen Projekt der Ambient Assisted Living Association (AAL) wurde ein neues Exergame (Active@Home) entwickelt, das letztlich auf die Sturzprävention bei älteren Menschen abzielt und theoretischen Hintergrund aus Bewegungswissenschaften, Neuropsychologie, Kognitionswissenschaften und Kunst des Spieldesigns einbezieht .

Während des Alterns zeigen sich altersbedingte Veränderungen nicht nur in sensorischen, motorischen und kognitiven Funktionen, sondern auch auf der (unterliegenden) neuronalen Ebene: Das alternde Gehirn ist mit neurostrukturellen Veränderungen und funktionellen Veränderungen des neuronalen Aktivitätsmusters verbunden. Besonders der (Prä-)Frontallappen und der mediale Temporallappen (Hippocampus) sind anfällig für altersbedingte Degenerationen. Aber auch im höheren Alter kann eine erfahrungsbedingte Neuroplastizität beobachtet werden; Das erwachsene Gehirn besitzt die Fähigkeit, kortikale Funktionen und Strukturen als Reaktion auf Stimulation oder Training zu verändern. Es gibt Hinweise darauf, dass die erfahrungsabhängige neuronale Plastizität sowohl durch körperliche als auch durch kognitive Übungen verbessert werden kann. Es stellt sich die Frage, wie eine Kombination aus beidem – kombiniertes motorisch-kognitives Training – die Neuroplastizität im alternden Gehirn beeinflusst. Es hat sich gezeigt, dass Exergame-Training sowohl die motorischen als auch die kognitiven Funktionen verbessert. Um die zugrunde liegenden Mechanismen dieser Trainingseffekte zu verstehen, müssen die Auswirkungen auf das Niveau der neuronalen Aktivität und die Gehirnstruktur untersucht werden.

Das primäre Ziel dieser Studie ist es, die Auswirkungen eines hausbasierten Mehrkomponenten-Exergame-Trainings auf die motorischen und kognitiven Funktionen älterer Erwachsener im Vergleich zu einer Kontrollgruppe mit normaler Pflege auf der Warteliste zu bestimmen.

Um die zugrunde liegenden Mechanismen zu verstehen, ist das sekundäre Ziel, die Wirkung des Exergame-Trainings auf neuronaler Ebene (Gehirnstruktur) zu bewerten.

Das Active@Home Exergame ist ein mehrteiliges, motorisch-kognitives Training zur Sturzprävention bei älteren Erwachsenen. Es besteht hauptsächlich aus drei Komponenten; Krafttraining, Gleichgewichtstraining und kognitives Training. Für das Krafttraining werden Tai Chi-basierte Bewegungen einbezogen, da Tai Chi hauptsächlich in einer halbhockenden Haltung ausgeführt wird, die eine große Belastung auf die Muskeln der unteren Extremitäten ausübt. Für das Gleichgewichtstraining ist Tanzen im Active@Home Exergame enthalten, da sich die Ausführung von schnellen und gezielten Schritten als wirksam zur Sturzprävention erwiesen hat. Sowohl Tai Chi als auch Tanzen sind „ganzheitliche“ körperliche Aktivitäten, die motorische Funktionen, Kognition und geistige Beteiligung erfordern. Darüber hinaus zielt das Exergame Active@Home explizit auf spezifische Aufmerksamkeits- und Exekutivfunktionen (selektive Aufmerksamkeit, geteilte Aufmerksamkeit, Inhibition/Interferenzkontrolle, mentale Flexibilität, Arbeitsgedächtnis) ab, die für das Gehen und sicheres Gehen wichtig sind. Um den Nutzen für die Teilnehmer zu maximieren, implementiert das Active@Home Exergame einige grundlegende allgemeine Trainingsprinzipien; Bereitstellung von Feedback, optimale Belastung der Aufgabenanforderungen, Progression des Schwierigkeitsgrades und hohe Variabilität. Das Active@Home-System ist einfach einzurichten und besteht aus einem HDMI-Dongle (zum Ausführen der Anwendung), der an den Fernseher angeschlossen werden muss, und vier tragbaren Sensoren (um die Bewegungen zu messen).

Alle interessierten Teilnehmer werden auf Eignung für die Studie untersucht (kognitives Screening mit MMSE, Gesundheitsscreening mit Fragebogen). Dann werden die berechtigten Teilnehmer nach dem Zufallsprinzip entweder der Interventionsgruppe oder der Wartelisten-Kontrollgruppe zugeteilt. Beim ersten Termin (T1) werden mit allen Teilnehmern Vormessungen durchgeführt (motorische und kognitive Funktionen, MRT-Untersuchungen). Die Teilnehmer der Interventionsgruppe werden mit dem Active@Home-Exergame-Kit ausgestattet und in den Aufbau und die Nutzung des Systems zu Hause eingewiesen. Der Interventionszeitraum dauert 16-18 Wochen (maximal zwei Wochen Pause/Urlaub) mit drei Trainingseinheiten pro Woche von jeweils ca. 40 Minuten. Alle Teilnehmer müssen während des gesamten Interventionszeitraums ein Aktivitätsprotokoll ausfüllen. Nach Abschluss aller Trainingseinheiten (in der Interventionsgruppe) werden bei T2 mit allen Teilnehmern Nachmessungen durchgeführt. Die Messungen werden am CERENEO (Schweizer Klinik und Forschungsinstitut in Vitznau, Luzern) durchgeführt. Die Teilnehmer der Wartelisten-Kontrollgruppe werden angewiesen, während des Studienzeitraums ihren üblichen Tagesgeschäften und Aktivitäten nachzugehen. Nach den Nachmessungen erhalten sie das Active@Home Exergame für den persönlichen Gebrauch zu Hause (für mehrere Monate).