Bildgebung des Gehirns und Verhaltensänderungen nach dem Training von Fingersequenzen durch Cue-Movement bei gesunden älteren Erwachsenen (NMSOA)

Begründung: Musikinterventionen zur motorischen Erholung werden zunehmend in klinischen Umgebungen bei motorisch beeinträchtigten Patienten eingesetzt. In den letzten Jahren begann die Forschung, den Mechanismus aufzuzeigen, der der motorischen Erholung durch Bewegung zu Musik zugrunde liegt. Während Neuroimaging-Studien begannen, die neuronalen Zusammenhänge musikbasierter Bewegung aufzuklären, wurden die meisten dieser Studien an jungen Erwachsenen durchgeführt, während das durchschnittliche Alter beim Auftreten von Bewegungsstörungen, die das Ziel einer Musiktherapie sind, im 6. Lebensjahrzehnt liegt. Daher wollen die Forscher in dieser Studie die zugrunde liegenden Mechanismen musikbasierter Bewegung bei gesunden älteren Erwachsenen anhand einer motorischen Lern- und Fingersequenzaufgabe zu einem musikalischen Rhythmus aufklären. Die Ergebnisse der Studie haben Auswirkungen auf das motorische Lernen mit Musik bei alternden Menschen und die neuronale Plastizität im Alter und können den Nutzen des Hinzufügens von Musikreizen zu motorischen Aktivitäten für motorische, kognitive und motivierende Ergebnisse bei älteren Erwachsenen aufzeigen.

Ziel: Das Ziel der aktuellen Studie ist die Untersuchung struktureller und funktioneller neuronaler Korrelate sowie Veränderungen in Verhaltens- und Selbstberichtsmaßen eines motorischen Trainings auf der Basis audiovisueller Musik im Vergleich zu einem identischen motorischen Training, bei dem nur visuelle Hinweise zum Einsatz kommen. Die Studie konzentriert sich auf Veränderungen der weißen Substanz als Hauptziel, da die Forscher an Verbindungen zwischen auditorischen und motorischen Gehirnregionen interessiert sind, die am musikgesteuerten motorischen Training beteiligt sind. Die Forschung wird die Gehirnaktivierung und Veränderungen im Volumen der grauen Substanz als sekundäre Ergebnisse der Neurobildgebung untersuchen. Darüber hinaus werden in der Studie auch Verbesserungen bei der trainierten Aufgabe (außerhalb des MRT-Scanners) und Änderungen bei standardisierten Messungen der motorischen und kognitiven Funktion sowie Selbstberichtsmessungen des psychischen Wohlbefindens untersucht.

Die Haupthypothese ist, dass die musikbasierte motorische Trainingsgruppe eine größere Integrität der weißen Substanz des Fasciculus arcuatus und eine größere Dichte der kortikalen Dicke in motorischen Bereichen in der rechten Gehirnhälfte gegenüber der trainierten linken Hand sowie größere Veränderungen im Gehirn aufweisen wird Aktivierung während der Ausführung der Aufgabe und im Ruhezustand. Es wird erwartet, dass die Musikgruppe größere Verbesserungen bei der trainierten Aufgabe und bei der Messung der motorischen und kognitiven Funktion sowie bei den Selbstberichtsmessungen des Wohlbefindens (Motivation, Stimmung und Erfahrung) zeigt. Als explorative Maßnahme werden in der Studie Veränderungen der Dual-Task-Interferenz vor und nach dem Training als Fernübertragungsmaßnahme des Trainings sowohl in der motorischen Funktion als auch in der zugrunde liegenden Gehirnfunktion bewertet.

Studiendesign: In einem 8-wöchigen longitudinalen Zwischengruppendesign werden die Teilnehmer randomisiert in zwei Gruppen eingeteilt und nehmen an MRT-Scans vor und nachher sowie an Verhaltensmessungen teil, die zu Studienbeginn (Woche 1) und am Ende des Versuchs (Woche 8) durchgeführt werden ). Das Erlernen einer audiovisuellen Fingerbewegungssequenzaufgabe wird mit dem Training derselben Motorsequenz nur mit visuellen Hinweisen verglichen. Die Teilnehmer werden vor und nach dem 8-wöchigen Training zu MRT und Verhaltensmessungen beurteilt.

Studienpopulation: Insgesamt werden 50 gesunde ältere Erwachsene (60 Jahre und älter) für diese Studie rekrutiert und in zwei Gruppen zu je 25 Teilnehmern randomisiert. Einschlusskriterien sind Rechtshänder (bewertet durch das Edinburgh Handedness Inventory), neurologisch und körperlich gesunde Erwachsene im Alter von 60 Jahren oder älter (eine frühere Diagnose einer neurologischen/psychiatrischen Erkrankung, die symptomfrei ist und für die mindestens mindestens eine Behandlungszeit nicht erforderlich war). 5 Jahre können einbezogen werden), andere körperliche Gesundheitszustände, die stabil sind (es kann keine Änderung der Diagnose oder Behandlung in den letzten 2 Jahren berücksichtigt werden), mit altersüblicher kognitiver Funktion (bewertet durch einen Score von ≥24 im MMSE) , altersentsprechend normales oder korrigiertes Seh- und Hörvermögen, fließend Niederländisch sprechend und derzeit keine musikalische Ausbildung erhalten. Die Teilnehmer sollten Zugang zu einem Computer haben, um die Schulung zu Hause durchführen zu können. Die Teilnehmer werden über verschiedene Kanäle in den Niederlanden rekrutiert, darunter Altersorganisationen, (soziale) Medien und Websites zur Studienrekrutierung.

Stichprobengröße: In einer früheren Studie mit Längsschnittdesign und derselben Lernaufgabe bei gesunden jungen Erwachsenen fanden die Forscher einen mittelgroßen Effekt für Veränderungen in den Bahnen der weißen Substanz, die auditive und motorische Regionen (d. h. Fasciculus arcuata) in der gegenüberliegenden Gehirnhälfte verbinden die geschulte Hand. Daher wird geschätzt, dass die erforderliche Stichprobengröße, um einen ähnlichen mittelgroßen Effekt zu zeigen, 22 pro Gruppe betragen würde. Diese Zahl wird jedoch auf 25 gesunde ältere Teilnehmer pro Gruppe erhöht, um zusätzliche Abbrecher in der Analysephase zu berücksichtigen.

Intervention: Zwei Gruppen erhalten eine ähnliche Intervention zum Erlernen der Fingersequenzbewegung nach visuellen Hinweisen mit (oder ohne) rhythmischer Hörstimulation. Vor den Basismaßnahmen werden die Teilnehmer im Labor für die Aufgabe geschult. Die Teilnehmer trainieren zu Hause online an einem Computer und einer Tastatur für 20 Minuten pro Sitzung, dreimal pro Woche für 8 Wochen, also insgesamt 24 Sitzungen. Die Musikgruppe trainiert die Fingerabfolge mit Hilfe visueller Hinweise synchron mit einem musikalischen Rhythmus, während die Kontrollgruppe die gleiche visuelle Stimulation ohne auditive Komponente erhält.

Hauptparameter/Endpunkte der Studie: Der Hauptparameter ist die Veränderung der Bahnen der weißen Substanz, die den auditorisch-motorischen Regionen (Arcuatus fasciculus) in der Gehirnhälfte gegenüber der trainierten Hand zugrunde liegen, im Kontrast vor und nach dem Training sowie zwischen den Hemisphären. Sekundäre MRT-Parameter konzentrieren sich auf Veränderungen der Kortikalisdicke in primären, prämotorischen und ergänzenden motorischen Bereichen, auf die aufgabenbezogene Gehirnaktivierung im prämotorischen Kortex und auf die funktionelle Konnektivität auditiv-motorischer Regionen im Ruhezustand. Die motorische Leistung bei der Cue-Motorsequenzaufgabe wird durch Messen der Genauigkeit der Tastendrücke und der Timing-Stabilität synchron mit dem Einsetzen des Cues beurteilt. Änderungen in den Werten standardisierter motorischer und kognitiver Maßnahmen sowie selbstberichteter Fragebögen zu Motivations- und Stimmungsindizes werden zwischen Gruppen und Zeitpunkten verglichen. Als exploratives Ergebnis wird die Studie auch Veränderungen bei der Interferenz bei zwei Aufgaben vor und nach dem Training bewerten, sowohl im Verhalten als auch im Hinblick auf die damit verbundene Gehirnaktivität während der Ausführung der Aufgabe.