Exergame-harjoittelun vaikutukset iäkkäiden aikuisten kehoon ja aivoihin (Active@Home)
Kotiin perustuvan monikomponenttiharjoittelun vaikutukset vanhempien aikuisten motorisiin toimintoihin, kognitioon ja aivojen rakenteeseen: monikansallinen satunnaistettu kontrolloitu kokeilu
Tutkimuksen yleiskatsaus
Tila
Interventio / Hoito
Yksityiskohtainen kuvaus
Ikään liittyvät rappeuttavat muutokset heikentävät kävelyä ja lisäävät kaatumisriskiä vanhuksilla. Kaatumiset ovat yleisin syy vammoihin, liikuntarajoitteisiin, itsenäisyyteen ja yleiseen hyvinvointiin. Suurin osa tutkijan päivittäisistä toiminnoista, mukaan lukien kävely, on tehtäviä, jotka vaativat paitsi motorisia myös kognitiivisia toimintoja. Siksi myös kaatumisen ehkäisyssä tarvitaan yhdistettyjä motoris-kognitiivisia interventioita. Exergames – pelit, joissa pelaaminen vaatii fyysistä aktiivisuutta ja liikettä – ovat lupaava vaihtoehto motoris-kognitiivisen harjoittelun motivoimiseen ja aktivoimiseen, erityisesti yhdessä uusien saatavilla olevien teknologioiden kanssa. Ambient Assisted Living Associationin (AAL) kansainvälisessä hankkeessa kehitettiin uusi exergame (Active@Home), joka tähtää viime kädessä vanhusten putoamisen ehkäisyyn ja sisältää teoreettista taustaa liiketieteistä, neuropsykologiasta, kognitiotieteistä ja pelisuunnittelun taiteista. .
Ikääntymisen aikana ikääntymiseen liittyvät muutokset näkyvät paitsi sensorisissa, motorisissa ja kognitiivisissa toiminnoissa myös (taustalla) hermosolujen tasolla: Ikääntyviin aivoihin liittyy hermoston rakenteellisia muutoksia ja toiminnallisia muutoksia hermosolujen toimintakuviossa. Erityisesti (pre)otsalohko ja mediaalinen ohimolohko (Hippokampus) ovat alttiita ikääntymiselle. Kuitenkin myös korkeammalla iällä voidaan havaita kokemusperäistä neuroplastisuutta; aikuisten aivoilla on kyky muuttaa aivokuoren toimintoja ja rakenteita vasteena stimulaatiolle tai harjoitukselle. Todisteet osoittavat, että kokemuksesta riippuvaista hermoston plastisuutta voidaan parantaa sekä fyysisellä että kognitiivisella harjoituksella. Herää kysymys, kuinka molempien yhdistelmä - yhdistetty motoris-kognitiivinen harjoittelu - vaikuttaa ikääntyvien aivojen neuroplastisuuteen. Exergame-harjoittelun on osoitettu parantavan sekä motorisia että kognitiivisia toimintoja. Näiden harjoitusvaikutusten taustalla olevien mekanismien ymmärtämiseksi on tutkittava vaikutusta hermosolujen aktiivisuuden tasoon ja aivojen rakenteeseen.
Tämän tutkimuksen ensisijaisena tavoitteena on selvittää kotona tehtävän monikomponenttisen exergame-harjoittelun vaikutukset iäkkäiden aikuisten motorisiin ja kognitiivisiin toimintoihin verrattuna tavalliseen hoitojonoon kuuluvaan kontrolliryhmään.
Taustalla olevien mekanismien ymmärtämiseksi toissijaisena tavoitteena on arvioida exergame-harjoittelun vaikutusta hermosolujen tasoon (aivojen rakenteeseen).
Active@Home-exergame on monikomponenttinen, motoris-kognitiivinen koulutus vanhusten kaatumisen ehkäisyyn. Se koostuu pääasiassa kolmesta osasta; voimaharjoittelua, tasapainoharjoittelua ja kognitiivista harjoittelua. Voimaharjoitteluun sisältyy Tai Chi -pohjaisia liikkeitä, koska Tai Chi suoritetaan pääasiassa puolikyykkyssä, joka kuormittaa suuresti alaraajojen lihaksia. Tasapainoharjoittelussa tanssi sisältyy Active@Home-peliin, koska nopeiden ja hyvin ohjattujen askeleiden suorittaminen on osoittautunut tehokkaaksi putoamisen ehkäisemisessä. Sekä taiji että tanssi ovat "kokonaisvaltaisia" fyysisiä toimintoja, jotka vaativat motorisia toimintoja, kognitiota ja henkistä osallistumista. Lisäksi Active@Home-exergame kohdistaa nimenomaisesti erityisiin huomio- ja toimeenpanotoimintoihin (valikoiva huomio, jakautunut huomio, eston/häiriöiden hallinta, henkinen joustavuus, työmuisti), jotka ovat tärkeitä kävelylle ja turvalliselle kävelylle. Osallistujien hyötyjen maksimoimiseksi Active@Home-exergame toteuttaa joitain yleisiä koulutusperiaatteita. Palautteen antaminen, tehtävävaatimusten optimaalinen kuormitus, vaikeusaste ja suuri vaihtelevuus. Active@Home-järjestelmän käyttöönotto on helppoa, ja se koostuu HDMI-sovittimesta (sovelluksen suorittamista varten), joka on liitettävä televisioon, ja neljästä puettavasta anturista (liikkeiden mittaamiseksi).
Kaikilta kiinnostuneilta osallistujilta seulotaan kelpoisuus tutkimukseen (kognitiivinen seulonta MMSE:llä, terveysseulonta kyselylomakkeella). Sitten kelvolliset osallistujat jaetaan satunnaisesti joko interventioryhmään tai jonotuslistan kontrolliryhmään. Ensimmäisellä tapaamisella (T1) tehdään esimittaukset (motoriset ja kognitiiviset toiminnot, MRI-kuvaukset) kaikkien osallistujien kanssa. Interventioryhmän osallistujat varustetaan Active@Home exergame -sarjalla ja opastetaan järjestelmän käyttöönottoon ja käyttöön kotona. Interventiojakso kestää 16-18 viikkoa (enintään kahden viikon tauko/loma sallittu) ja harjoituksia on kolme viikossa, kukin noin 40 minuuttia. Kaikkien osallistujien on täytettävä toimintapöytäkirja koko interventiojakson ajan. Kun kaikki harjoitukset on suoritettu (interventioryhmässä), jälkimittaukset suoritetaan T2:ssa kaikkien osallistujien kanssa. Mittaukset suoritetaan CERENEOssa (sveitsiläinen klinikka ja tutkimuslaitos Vitznaussa, Luzernissa). Jonotuslistan kontrolliryhmän osallistujia ohjeistetaan jatkamaan tavanomaista päivittäistä toimintaansa opiskeluaikana. Jälkimittausten jälkeen he saavat Active@Home-pelin henkilökohtaiseen kotikäyttöön (usean kuukauden ajan).
Opintotyyppi
Ilmoittautuminen (Todellinen)
Vaihe
- Ei sovellettavissa
Yhteystiedot ja paikat
Opiskelupaikat
-
-
-
Zürich, Sveitsi, 8093
- Institute of Human Movement Sciences and Sport, ETH Zürich
-
-
Osallistumiskriteerit
Kelpoisuusvaatimukset
Opintokelpoiset iät
Hyväksyy terveitä vapaaehtoisia
Sukupuolet, jotka voivat opiskella
Kuvaus
Sisällyttämiskriteerit:
- Ikä ≥ 65 vuotta
- Itsenäinen asuminen
- Terve itseraportin mukaan
- Pystyy seisomaan tukemattomana jaloillaan vähintään 10-15 minuuttia
- Osallistujan allekirjoittama kirjallinen tietoinen suostumus
- Ei osallistu ohjattuun olemassa olevaan fyysiseen tai kognitiiviseen harjoitusohjelmaan
- Käytä television näyttöä HDMI-liitännällä ja tilaa näytön edessä
Poissulkemiskriteerit:
- Kognitiiviset häiriöt (Mini Mental State Examination, MMSE ≤ 23)
- Vakavia terveysongelmia (esim. äskettäin saanut sydäninfarkti, hallitsematon diabetes tai hallitsematon verenpainetauti)
- Ortopedinen sairaus, joka johtaa liikuntarajoitteisiin (jotka estävät seisomasta tuettuna jaloilleen vähintään 10-15 minuuttia)
- Neurologiset sairaudet (esim. aivohalvaus tai epilepsia, Parkinsonin tauti)
- Alzheimerin tauti tai muu dementian muoto
- Akuutti vakava sairaus
- Nopeasti etenevä tai parantumaton sairaus
- Kaikkien neuroplastisuuteen vaikuttavien psykoaktiivisten aineiden (neuroleptit, masennuslääkkeet jne.) nauttiminen
- Aktiivinen osallistuminen ohjattuun voima-tasapaino-aerobiseen kestävyys- tai kognitiiviseen harjoitusohjelmaan
- MRI:n vasta-aihe: Kaikki kehon metalliosat, metalliset tai elektroniset implantit (esim. sydämentahdistin, aivotahdistin, sisäkorvaistutteet), shuntit, stentit, proteesit, ferromagneettiset jäännökset kehossa, voimakas klaustrofobia
Opintosuunnitelma
Miten tutkimus on suunniteltu?
Suunnittelun yksityiskohdat
- Ensisijainen käyttötarkoitus: Ennaltaehkäisy
- Jako: Satunnaistettu
- Inventiomalli: Crossover-tehtävä
- Naamiointi: Ei mitään (avoin tarra)
Aseet ja interventiot
Osallistujaryhmä / Arm |
Interventio / Hoito |
|---|---|
|
Kokeellinen: Interventioryhmä
Interventioryhmän osallistujat harjoittelevat kotonaan 16 viikon ajan (kolme kertaa viikossa) monikomponenttisella virtuaalitodellisuuteen perustuvalla harjoituksella.
Active@Home-exergame sisältää voimaharjoittelun Tai Chi -pohjaisilla harjoituksilla, tasapainoharjoittelun tanssilla ja kognitiivisen harjoituksen erityisillä kognitiivis-motorisilla peleillä.
Jokainen harjoituskerta kestää noin 30-40 minuuttia.
|
Active@Home-exergame on monikomponenttinen, motoris-kognitiivinen koulutus vanhusten kaatumisen ehkäisyyn.
Se koostuu pääasiassa kolmesta osasta; voimaharjoittelua, tasapainoharjoittelua ja kognitiivista harjoittelua.
Voimaharjoitteluun sisältyy Tai Chi -pohjaisia liikkeitä.
Tasapainoharjoittelua varten tanssi sisältyy Active@Home-peliin.
Lisäksi Active@Home-exergame on kohdistettu nimenomaisesti erityisiin huomio- ja johtamistoimintoihin.
Active@Home-järjestelmän käyttöönotto on helppoa, ja se koostuu HDMI-sovittimesta (sovelluksen suorittamista varten), joka on liitettävä televisioon, ja neljästä puettavasta anturista (liikkeiden mittaamiseksi).
|
|
Ei väliintuloa: Kontrolliryhmä
Kontrolliryhmän osallistujat jatkavat normaalia arkeaan.
Jälkimittausten jälkeen he saavat Active@Home-exergamin harjoitusjärjestelmän käyttöön kotona.
Heidän ei tarvitse noudattaa erityistä harjoitussuunnitelmaa.
|
Mitä tutkimuksessa mitataan?
Ensisijaiset tulostoimenpiteet
Tulosmittaus |
Toimenpiteen kuvaus |
Aikaikkuna |
|---|---|---|
|
Muutos kävelynopeudessa
Aikaikkuna: Arviointi suoritetaan ennen ja jälkeen mittauksen kahden viikon sisällä ennen ja jälkeen interventiota. Muutokset ennen ja jälkeen mittauksen lasketaan. Kävelyanalyysi kestää 5 minuuttia.
|
Kävelyanalyysi suoritetaan yhden ja kahden tehtävän olosuhteissa ja mitataan temporaaliset ja spatiaaliset kävelyparametrit (askelnopeus, askelpituus, varpaiden välys).
Kävelyanalyysi suoritetaan Physilogilla.
Kävelynopeus mitataan m/s.
|
Arviointi suoritetaan ennen ja jälkeen mittauksen kahden viikon sisällä ennen ja jälkeen interventiota. Muutokset ennen ja jälkeen mittauksen lasketaan. Kävelyanalyysi kestää 5 minuuttia.
|
|
Muutos tasapainossa
Aikaikkuna: Arviointi suoritetaan ennen ja jälkeen mittauksen kahden viikon sisällä ennen ja jälkeen interventiota. Muutokset ennen ja jälkeen mittauksen lasketaan. Tasapainotesti kestää 3 minuuttia.
|
Tasapainon arvioimiseen käytetään SPPB-akun (Short Physical Performance Battery) tasapainotestiä, joka antaa tasapainotehtävistä yhteensä 4 pistettä (esim.
tandem-asento, semit tandem-asento, yksijalka-asento).
Korkeampi pistemäärä tarkoittaa parempaa tasapainosuoritusta.
|
Arviointi suoritetaan ennen ja jälkeen mittauksen kahden viikon sisällä ennen ja jälkeen interventiota. Muutokset ennen ja jälkeen mittauksen lasketaan. Tasapainotesti kestää 3 minuuttia.
|
|
Muutos alavartalon voimakkuudessa
Aikaikkuna: Arviointi suoritetaan ennen ja jälkeen mittauksen kahden viikon sisällä ennen ja jälkeen interventiota. Muutokset ennen ja jälkeen mittauksen lasketaan. Alavartalon voimakoe kestää 1 minuutin.
|
Alavartalon voimaa mitataan Senior Fitness Testin (SFT) 30 sekunnin tuolin nousutestillä, jonka tuloksena osallistujat voivat suorittaa useita tuolin nousuja 30 sekunnissa.
|
Arviointi suoritetaan ennen ja jälkeen mittauksen kahden viikon sisällä ennen ja jälkeen interventiota. Muutokset ennen ja jälkeen mittauksen lasketaan. Alavartalon voimakoe kestää 1 minuutin.
|
|
Muutos aerobisessa kestävyydessä
Aikaikkuna: Arviointi suoritetaan ennen ja jälkeen mittauksen kahden viikon sisällä ennen ja jälkeen interventiota. Muutokset ennen ja jälkeen mittauksen lasketaan. Aerobinen kestävyystesti kestää 3 minuuttia.
|
Aerobista kestävyyttä arvioidaan Senior Fitness Testin (SFT) 2 minuutin askellustestillä, jonka tuloksena osallistujat tekevät useita askelia 2 minuutissa.
|
Arviointi suoritetaan ennen ja jälkeen mittauksen kahden viikon sisällä ennen ja jälkeen interventiota. Muutokset ennen ja jälkeen mittauksen lasketaan. Aerobinen kestävyystesti kestää 3 minuuttia.
|
|
Muutos askelpituudessa
Aikaikkuna: Arviointi suoritetaan ennen ja jälkeen mittauksen kahden viikon sisällä ennen ja jälkeen interventiota. Muutokset ennen ja jälkeen mittauksen lasketaan. Kävelyanalyysi kestää 5 minuuttia.
|
Kävelyanalyysi suoritetaan yhden ja kahden tehtävän olosuhteissa ja mitataan temporaaliset ja spatiaaliset kävelyparametrit (askelnopeus, askelpituus, varpaiden välys).
Kävelyanalyysi suoritetaan Physilogilla.
Askelpituus mitataan metreinä.
|
Arviointi suoritetaan ennen ja jälkeen mittauksen kahden viikon sisällä ennen ja jälkeen interventiota. Muutokset ennen ja jälkeen mittauksen lasketaan. Kävelyanalyysi kestää 5 minuuttia.
|
|
Muutos varpaiden minimivälystyksessä
Aikaikkuna: Arviointi suoritetaan ennen ja jälkeen mittauksen kahden viikon sisällä ennen ja jälkeen interventiota. Muutokset ennen ja jälkeen mittauksen lasketaan. Kävelyanalyysi kestää 5 minuuttia.
|
Kävelyanalyysi suoritetaan yhden ja kahden tehtävän olosuhteissa ja mitataan temporaaliset ja spatiaaliset kävelyparametrit (askelnopeus, askelpituus, varpaiden välys).
Kävelyanalyysi suoritetaan Physilogilla.
Varpaiden pienin välys mitataan senttimetreinä.
Pienemmät arvot liittyvät suurempaan kompastumis- ja putoamisriskiin.
|
Arviointi suoritetaan ennen ja jälkeen mittauksen kahden viikon sisällä ennen ja jälkeen interventiota. Muutokset ennen ja jälkeen mittauksen lasketaan. Kävelyanalyysi kestää 5 minuuttia.
|
|
Muutos henkisessä joustavuudessa
Aikaikkuna: Arviointi suoritetaan ennen ja jälkeen mittauksen kahden viikon sisällä ennen ja jälkeen interventiota. Muutokset ennen ja jälkeen mittauksen lasketaan. TMT kestää 5 minuuttia.
|
Henkisen joustavuuden (osa toimeenpanotoimintoja) arvioimiseksi käytetään Trail Making Test (TMT) -testiä ennen ja jälkikäteen.
Tämä paperi-kynätesti antaa aika-arvon sekunneissa.
Testin suorittamiseen tarvittava vähemmän aikaa liittyy parempaan suorituskykyyn.
|
Arviointi suoritetaan ennen ja jälkeen mittauksen kahden viikon sisällä ennen ja jälkeen interventiota. Muutokset ennen ja jälkeen mittauksen lasketaan. TMT kestää 5 minuuttia.
|
|
Muutos häiriönhallinnassa
Aikaikkuna: Arviointi suoritetaan ennen ja jälkeen mittauksen kahden viikon sisällä ennen ja jälkeen interventiota. Muutokset ennen ja jälkeen mittauksen lasketaan. VST kestää 5 minuuttia.
|
Häiriöiden hallinnan arvioimiseksi (osa toimeenpanotoimintoja) käytetään Victoria Stroop -testiä (VST) ennen ja jälkikäteen.
Tuloksena on sekunteina mitattu aika-arvo, minkä lisäksi virheet lasketaan.
Vähemmän aikaa ja vähemmän virheitä liittyy parempaan suorituskykyyn.
|
Arviointi suoritetaan ennen ja jälkeen mittauksen kahden viikon sisällä ennen ja jälkeen interventiota. Muutokset ennen ja jälkeen mittauksen lasketaan. VST kestää 5 minuuttia.
|
|
Muutokset muistitoiminnoissa
Aikaikkuna: Arviointi suoritetaan ennen ja jälkeen mittauksen kahden viikon sisällä ennen ja jälkeen interventiota. Muutokset ennen ja jälkeen mittauksen lasketaan. WMS-R kestää 5 minuuttia.
|
Muistin toimintojen arvioimiseksi käytetään Wechsler-Memory-Sclae-Revised (WMS-R) -testiä ennen ja jälkeen interventiota.
Testi tuottaa pisteen.
Maksimipistemäärä on 12 pistettä, minimipistemäärä on 0. Korkeammat pisteet liittyvät parempaan suoritukseen.
|
Arviointi suoritetaan ennen ja jälkeen mittauksen kahden viikon sisällä ennen ja jälkeen interventiota. Muutokset ennen ja jälkeen mittauksen lasketaan. WMS-R kestää 5 minuuttia.
|
Toissijaiset tulostoimenpiteet
Tulosmittaus |
Toimenpiteen kuvaus |
Aikaikkuna |
|---|---|---|
|
Muutos aivojen harmaan aineen rakenteessa
Aikaikkuna: Arviointi suoritetaan ennen ja jälkeen mittauksen kahden viikon sisällä ennen ja jälkeen interventiota. Muutokset ennen ja jälkeen mittauksen lasketaan. T1-painotettu jakso kestää 5 minuuttia.
|
Harmaan aineen aivojen rakennetta arvioidaan rakenteellisella MRI-skannauksella T1-painotetulla sekvenssillä.
Analyysin painopiste on (pre)eturakenteissa, hippokampuksessa ja pikkuaivoissa.
|
Arviointi suoritetaan ennen ja jälkeen mittauksen kahden viikon sisällä ennen ja jälkeen interventiota. Muutokset ennen ja jälkeen mittauksen lasketaan. T1-painotettu jakso kestää 5 minuuttia.
|
|
Muutos aivojen valkoisen aineen rakenteessa
Aikaikkuna: Arviointi suoritetaan ennen ja jälkeen mittauksen kahden viikon sisällä ennen ja jälkeen interventiota. Muutokset ennen ja jälkeen mittauksen lasketaan. T2-painotetut jaksot kestävät 10 minuuttia.
|
Aivojen valkoisen aineen rakenne arvioidaan rakenteellisella MRI-skannauksella T2-painotetulla sekvenssillä.
Painopiste on valkoisen aineen hyperintensiteetissä koko aivoissa.
|
Arviointi suoritetaan ennen ja jälkeen mittauksen kahden viikon sisällä ennen ja jälkeen interventiota. Muutokset ennen ja jälkeen mittauksen lasketaan. T2-painotetut jaksot kestävät 10 minuuttia.
|
Yhteistyökumppanit ja tutkijat
Sponsori
Opintojen ennätyspäivät
Opi tärkeimmät päivämäärät
Opiskelun aloitus (Todellinen)
Ensisijainen valmistuminen (Todellinen)
Opintojen valmistuminen (Todellinen)
Opintoihin ilmoittautumispäivät
Ensimmäinen lähetetty
Ensimmäinen toimitettu, joka täytti QC-kriteerit
Ensimmäinen Lähetetty (Todellinen)
Tutkimustietojen päivitykset
Viimeisin päivitys julkaistu (Todellinen)
Viimeisin lähetetty päivitys, joka täytti QC-kriteerit
Viimeksi vahvistettu
Lisää tietoa
Tähän tutkimukseen liittyvät termit
Muut tutkimustunnusnumerot
- BASEC-Nr. 2018-00510
Yksittäisten osallistujien tietojen suunnitelma (IPD)
Aiotko jakaa yksittäisten osallistujien tietoja (IPD)?
Lääke- ja laitetiedot, tutkimusasiakirjat
Tutkii yhdysvaltalaista FDA sääntelemää lääkevalmistetta
Tutkii yhdysvaltalaista FDA sääntelemää laitetuotetta
Nämä tiedot haettiin suoraan verkkosivustolta clinicaltrials.gov ilman muutoksia. Jos sinulla on pyyntöjä muuttaa, poistaa tai päivittää tutkimustietojasi, ota yhteyttä register@clinicaltrials.gov. Heti kun muutos on otettu käyttöön osoitteessa clinicaltrials.gov, se päivitetään automaattisesti myös verkkosivustollemme .