Kaksitehtäväkoulutus vanhemmille aikuisille

Yhteisön toiminnallisen liikkumisen kannalta on elintärkeää pystyä suorittamaan samanaikaisesti motorisia ja kognitiivisia tehtäviä (kognitiivinen-motorinen kaksoistehtävä). Näin voimme puhua toiselle henkilölle, etsiä ympäristöstä vastaantulevaa liikennettä ja välttää tiellämme olevia esineitä kävellessämme. Tämä mahdollistaa jopa korkean tason urheilun osallistumisen, kuten vastustajan polun ennustamisen sprintissä ja maalin tekemisen leikkaamisessa. Valitettavasti ikääntyminen liittyy lisääntyneisiin vaikeuksiin suorittaa kognitiivisia ja motorisia tehtäviä. Klassinen esimerkki on, kun vanhemmat aikuiset lopettavat kävelyn puhuakseen toisen henkilön kanssa. Useat tutkimukset ovat osoittaneet, että iän nousu liittyy lisääntyneisiin kognitiivisiin resursseihin, joita tarvitaan normaalisti automaattisten motoristen tehtävien suorittamiseen. Puutteita kognitiivis-motorisissa kaksoistehtävässä ei ole havaittu vain vanhemmilla aikuisilla, vaan myös niillä, joilla on hermo-lihaskompromissi johtuen tekijöistä, kuten aivohalvauksesta ja Parkinsonin taudista, ja jopa heikentyneestä kognitiosta lievässä kognitiivisessa heikkenemisessä ja tarkkaavaisuushäiriössä.

Vaikka nämä varhaiset tutkimukset viittaavat fyysisten ja kognitiivisten kykyjen väliseen suhteeseen, kognitiivisten tehtävien asianmukaisesta vaikeusasteesta tiedetään vähän, mikä johtaa parannuksiin tai viivästyksiin motorisen tehtävän oppimisessa. Ristiriitaisia ​​tuloksia havaitaan harvoissa tutkimuksissa, jotka ovat tutkineet tätä tutkimuslinjaa. Jotkut tukevat sitä, että samanaikainen kognitiivinen tehtävä tarjoaa kontekstin, joka helpottaa motorista oppimista, kun taas toiset osoittavat, että kognitiivinen kuormitus estää yksilöitä oppimasta täysin motorista tehtävää. Lisäksi on hyvin vähän tutkimuksia, jotka tutkivat kognitiivisen kuormituksen vaikutusta motorisen oppimisen siirtymiseen uusiin painoa kantaviin toimintoihin. Varhaiset todisteet viittaavat siihen, että oppimisen yleistettävyys vähentää sitä enemmän osallistujia lähtötehtävän ehdoista. Mielenkiintoista on, että kognitiolla on ehdotettu olevan elintärkeä rooli motorisessa oppimisessa, suorituskyvyssä ja kahden tehtävän kyvyssä. Työmuistikapasiteetin tai prosessin, joka mahdollistaa tiedon ylläpidon ja käsittelyn lyhyen ajan kuluessa, on osoitettu olevan vahvasti yhteydessä nopeuteen, jolla nuoremmat aikuiset oppivat motorisia sekvenssejä, ja kohtalaisen suhteessa vanhempien aikuisten motoriseen oppimiseen. Toimeenpanotoiminnalla eli kognitiivisen joustavuuden, ongelmanratkaisun ja vastausten ylläpidon ominaisuuksilla on myös rooli motorisessa oppimisessa ja suorituskyvyssä. Toimeenpanotehtävien vähenemisen on osoitettu edeltävän liikkuvuuden rajoituksia, ja ne voivat jopa ennustaa liikkuvuuden lisääntymistä fyysisen toimenpiteen seurauksena. Toimeenpanotoiminto voi myös ennustaa suuren osan vaihtelusta, kun sillä on samanaikaisesti kognitiivinen kuormitus. Edelleen on puutteellinen ymmärrys siitä, mitä kognitiivista kapasiteettia tarvitaan samanaikaisten liikkumis- ja kognitiivisten tehtävien suorittamiseen pienimmällä loukkaantumisriskillä ja mikä määrä interventioita sekä fyysisellä että kognitiivisella alueella on tarpeen molempien järjestelmien toiminnan parantamiseksi. .

Tarkoitus: Selvittää samanaikaisia ​​kognitiivisia ja motorisia tehtäviä käyttävän intervention vaikutus terveiden aikuisten kykyyn parantaa toiminnallista liikkuvuutta ja kognitiota.

Tutkimuskysymys: Vaikuttaako kognitiivis-motorinen interventio terveiden iäkkäiden aikuisten toiminnalliseen liikkuvuuteen ja kognitioon?

Kun tutkittavalta on saatu suostumus, testaus suoritetaan kolme kertaa viikossa 8 viikon ajan. Koehenkilöt jaetaan satunnaisesti yhteen kolmesta ryhmästä: kontrolliryhmä, yksinkertainen kognitiivinen ryhmä tai monimutkainen kognitiivinen ryhmä.

Koehenkilöille ilmoitetaan, että heidät jaetaan satunnaisesti johonkin kolmesta mahdollisesta ryhmästä. Sitten koehenkilöitä pyydetään suorittamaan joko vain visuomotorinen tehtävä (kontrolliryhmä) tai visuomotorinen tehtävä samanaikaisen kognitiivisen tehtävän kanssa (yksinkertainen kognitiivinen ryhmä ja monimutkainen kognitiivinen ryhmä). Visuomotorinen tehtävä on sama ryhmätehtävästä riippumatta. Interventioero ryhmien välillä perustuu yksilön suorittamaan samanaikaiseen tehtävään: kontrolliryhmä ei suorita kognitiivista tehtävää, yksinkertainen kognitiivinen ryhmä suorittaa tehtävän laskea määritellyn kirjaimen, joka ilmestyy näytölle, ja monimutkainen kognitiivinen tehtävä. ryhmä saa tehtäväksi laskea kaksi näytössä näkyvää kirjainta. Visuomotorisessa tehtävässä suoritetaan seisoma-paikkamarssi, vuorottelevien polvien nostaminen 60 asteen lantion taivutukseen, kahdeksan sykliä kummallakin jalalla. Mukautettu tietokoneohjelma näyttää henkilöstä reaaliaikaisen videon näytöllä, jossa on merkkejä, jotka osoittavat polvinivelen tietokoneistetun havaitsemisen (Microsoft Kinect). Määrätty marssinopeus määräytyy näytöllä olevan ellipsin avulla, joka määrittää siirtymän (lonkan taivutuksen asteet) ja liikenopeuden (nopeus), jolla liikkua. Kohteita saa tarvittaessa koskettaa kevyesti tasapainon saavuttamiseksi. Kokeiden välissä pidetään yksi minuutti istuma-aikaa ja tarvittaessa pidempi lepomahdollisuus. Koehenkilön video tallennetaan tunnistamattomaan muotoon, joka koostuu henkilön näkymästä ruudulla ja kohdetehtävästä vain kunkin yksittäisen kokeen aikana. Kognitiivinen tehtävä näkyy samassa näytössä kuin motorinen tehtävä. Eri suuntaisia ​​ja erivärisiä kirjaimia ilmestyy ja katoaa näytölle. Jokainen 24 istunnosta sisältää noin 20 visuomotorisen ja kognitiivisen tehtävän kokeen suorittamisen (kontrolliryhmä: vain visuomotorinen tehtävä, interventioryhmät: visuomotorinen + kognitiivinen tehtävä).

Visuomotorisia ja kognitiivisia tehtäviä koskevat lisätiedot ovat seuraavat. Ensimmäisenä päivänä, 13. ja 24. päivänä, koehenkilöt suorittavat 20 harjoituskoetta marssitehtävän (harjoittelun) keskinopeudella, mitä seuraa 5 erilaista marssinopeutta (testaus) muuttamalla nopeutta (ei amplitudia) näytöllä liikkuva kohdeellipsi. Sitten koehenkilöitä pyydetään suorittamaan yksi koe kutakin yksinkertaista ja monimutkaista kognitiivista tehtävää suorittamatta marssitehtävää (vain kognitiivinen tehtävä). Päivinä 13 ja 24 koehenkilöt suorittavat myös 5 testauskoetta kunkin muun ryhmän kognitiivisen tehtävän mukaisesti (esim. yksinkertaiseen kognitiiviseen tehtäväryhmään määrätty kohde suorittaa ensin 5 koulutusta ja 5 testauskoetta suorittaessaan yksinkertaista kognitiivinen tehtävä, he suorittavat sitten 5 testauskoetta monimutkaisella kognitiivisella tehtävällä, mitä seurasi 5 koetta suorittaessaan vain motorista tehtävää). Kaikkina muina päivinä 24 interventiosta koehenkilöt suorittavat 20 keskinopean visuomotorisen tehtävän koetta ja suorittavat vain heille osoitetun ryhmän edellyttämän kognitiivisen tehtävän.

Lisäksi 1., 13. ja 24. päivänä tutkijat mittaavat pituuden, painon ja käyttävät vaakaa, joka mittaa osallistujan kehon rasvaprosenttia (seisomalla paljain jaloin vaa'alla). Koehenkilöitä pyydetään täyttämään kyselylomakkeita, jotka sisältävät tietoa lääketieteellisestä, fyysisestä ja sosiaalisesta elämästä, kognitiosta, aktiivisuustasosta, unen laadusta ja kiputasosta (katso liitteenä olevat lomakkeet). Tämän jälkeen koehenkilöitä pyydetään suorittamaan tietokoneistettu yleisten kognitiivisten toimintojen ja koetun terveyden testaus NIH Toolbox Cognition Batteryn ja PROMISin avulla (iPad-sovelluksen kautta) sekä paperipohjainen kognitioarviointi (Montreal Cognitive Assessment). NIH Toolbox Cognition Battery -testin aikana koehenkilöt istuvat mukavasti tuolilla käsivarsi pöydällä ja suorittavat neljä testiä: Flanker Inhibitory Control and Attention Test (FLCAT), List Sorting Working memory Test (LSWMT), Dimensional Change Card Sort Test (DCCST) ja Processing Speed ​​Test (PST). FLCAT-, DCCST- ja PST-testit edellyttävät, että käyttäjä valitsee kohteen näytöltä sormellaan mahdollisimman nopeasti. LSWMT ei vaadi liikettä, vaan lausumaan iPadin näytöllä näkyviä eläinten ja hedelmien esineitä. Koehenkilöt voivat vapaasti ohittaa kaikki kysymykset tai testit, joihin he eivät halua vastata tai suorittaa. Suoritetaan tasapainotesti, jossa henkilöä pyydetään seisomaan paineherkälle matolle (Zeno Mat) jalkojen paineen ja kehon heilahtelun määrän kirjaamiseksi. Heitä pyydetään seisomaan paikallaan 1) silmät auki, 2) silmät kiinni ja 3) suorittamaan kognitiivinen tehtävä seisoessaan kummallakin jalalla (yhden raajan asento). Koehenkilöitä pyydetään sitten suorittamaan Timed Up and Go (TUG) -testi olosuhteissa, joissa suoritetaan kognitiivinen tehtävä (TUG Cognitive) ja ilman toissijaista tehtävää (TUG). TUG-testi koostuu mahdollisimman nopeasta liikkumisesta istumasta seisomaan, kävelemään 3 metriä, kääntymään ympäri ja palaamaan kolme metriä takaisin istuma-alkuun. Jokainen testi suoritetaan yleensä alle 30 sekunnissa. Tämän jälkeen koehenkilöitä pyydetään suorittamaan 10 metrin kävelytesti, jossa 8 metrin itsevalitun kävelyn keskellä he kävelevät paineherkän maton (ZenoMat) yli ja määrittävät kävelyn ominaisuuksia. 10 metrin kävelytesti suoritetaan samanaikaisen kognitiivisen tehtävän kanssa ja ilman sitä nopeudella, joka on heidän mielestään normaalia, ja sitten niin nopeasti kuin he voivat kävellä turvallisesti.

Päivinä 1, 2, 13 ja 24 tutkijat käyttävät langattomia elektrodeja, joissa on kertakäyttöinen liimarajapinta ja ne asetetaan alaraajojen lihasten alkoholin hankaaman ihon päälle pintaelektromografian keräämiseksi. Elektrodien asettamisen jälkeen koehenkilöitä pyydetään suorittamaan kolme maksimaalista tahdonvoimaista isometristä supistusta (MVIC) jokaiselle lihakselle. Jokainen MVIC saavutetaan kokeen suorittajalla käyttämällä manuaalista vastusta sarjassa käsidynamometrillä sen segmentin (jalan), johon lihas kiinnittyy, distaalisimmassa osassa. Tämän jälkeen koehenkilöä rohkaistaan ​​suullisesti liikuttamaan testattavaa raajaa ensisijaiseen lihasliikkeen suuntaan (esim. Nelipäisten lihasten osalta vastus kohdistetaan distaaliseen sääriluun tasolle, joka on juuri proksimaalisesti malleolia kohtaan polven venytyksen aikana). Jokaisen maksimiponnistuksen välillä annetaan 1 minuutin lepo väsymyksen estämiseksi.