Innovatiivisten strategioiden tutkiminen silmä-käsi-koordinaation ja kognitiivisten toimintojen parantamiseksi droneja kiinniottavan harjoituksen kautta.
Drone-kiinniottoharjoituksen kautta silmän ja käden koordinaation sekä kognitiivisten toimintojen kehittämistä koskevien innovatiivisten strategioiden tutkiminen.
Silmä-käsi-koordinaatio (EHC) on kriittinen kognitiivis-motorinen toiminto, joka mahdollistaa yksilöiden tehokkaan vuorovaikutuksen ympäristönsä kanssa näön ohjaamien käden liikkeiden kautta. Sillä on keskeinen rooli päivittäisissä toimissa, kuten tavaroiden tavoittelussa, tarttumisessa ja esineiden käsittelyssä. Aikaisemmat tutkimukset ovat osoittaneet, että kohdennetut fyysiset aktiviteetit ja urheilu voivat parantaa EHC-suorituskykyä. Ikääntyminen on kuitenkin yleisesti yhteydessä EHC:n, toiminnanohjauksen ja asennon hallinnan heikkenemiseen, mikä voi vaikuttaa haitallisesti päivittäiseen itsenäisyyteen. Nämä ikään liittyvät muutokset ovat myös läheisesti yhteydessä kognitiiviseen heikkenemiseen ja voivat edesauttaa lievän kognitiivisen heikentymisen (MCI), dementiaan ja Alzheimerin taudin kehittymistä, mikä lisää perheiden ja terveydenhuollon järjestelmien taakkaa.
Näiden vaikutusten lieventämiseksi on ehdotettu erilaisia kognitiivis-motorisia ja teknologia-avusteisia harjoitusmenetelmiä ikääntyneiden EHC:n ja kognitiivisten toimintojen parantamiseksi. Vaikka monet nykyiset EHC-harjoitusjärjestelmät ovat tietokoneistettuja ja toteutettu virtuaalitodellisuuden (VR) tai sekoitetun todellisuuden (MR) avulla, kertyvät todisteet viittaavat siihen, että virtuaaliset ympäristöt eivät täysin vastaa todellisen maailman silmä-käsi-vuorovaikutuksia. Syvyysnäön, haptisen palautteen ja realismin rajoitukset voivat muuttaa visuaalisia kiinnitysstrategioita, liikkeiden toteutusta ja tehtävän suorituskykyä kokonaisuudessaan, mikä mahdollisesti vähentää harjoituksen tehokkuutta verrattuna todelliseen vuorovaikutukseen.
Näiden rajoitusten vuoksi ei ole vielä selvää, tarjoaako todellisen maailman EHC-harjoitus suurempia hyötyjä toiminnanohjaukseen ja motoriseen suorituskykyyn kuin virtuaaliharjoitus. Siksi tämän tutkimuksen tavoitteena on vertailla EHC-liikunnan akuutteja vaikutuksia ikääntyneillä toteutettuna sekä todellisessa ympäristössä että sekoitetun todellisuuden läpikulkoympäristössä. Ehdotettu EHC-harjoitustehtävä sisältää fyysisen minidroonin ohjaaman todellisen kolmiulotteisen (3D) esineen pyydystämisen, mikä on inspiroitu luonnollisista ihmisen käyttäytymismalleista kuten lentävien hyönteisten taputtamisesta, ja sen virtuaalista vastinetta, joka sisältää virtuaalisen 3D-esineen ja droonin. Päätavoitteena on tarkastella eroja toiminnanohjauksessa, tehtävän suorituskyvyssä ja asennon vakaudessa todellisen ja virtuaalisen EHC-olosuhteiden välillä. Tunnistamalla, kumpi harjoitusmuoto tukee paremmin kognitiivis-motorista suorituskykyä, tämä tutkimus pyrkii tarjoamaan tietoa tehokkaiden ja kiinnostavien interventioiden suunnittelulle terveelle ikääntymiselle ja kognitiivisen heikkenemisen varhaiselle ehkäisylle.
Tutkimuksen yleiskatsaus
Tila
Ehdot
Opintotyyppi
Ilmoittautuminen (Todellinen)
Vaihe
- Ei sovellettavissa
Yhteystiedot ja paikat
Opiskelupaikat
-
-
-
Tainan, Taiwan, 701
- Motion Analysis Laboratory, Dept. of Biomedical Engineeing, National Cheng Kung University
-
-
Osallistumiskriteerit
Kelpoisuusvaatimukset
Opintokelpoiset iät
- Aikuinen
- Vanhempi Aikuinen
Hyväksyy terveitä vapaaehtoisia
Kuvaus
Osallistumiskriteerit:
- 60 vuotta ja vanhempi (mieluiten 65 vuotta ja vanhempi).
- Kyky suorittaa säännöllistä liikuntaa.
- Normaali näkö tai normaali näkö korjauksen jälkeen.
Poissulkemiskriteerit:
- Merkittävien kroonisten sairauksien historia, kuten neurologisia (esim. aivohalvaus, dementia, Parkinsonin tauti, heikko näkö ja kuulon heikkeneminen), sydän- ja verisuonitauteja, aineenvaihduntatauteja, keuhkosairauksia tai tuki- ja liikuntaelinten sairauksia.
- Merkittävän liikuntasairauden, aktiivisen pahoinvoinnin ja oksentelun tai epilepsian historia.
- Pelko VR-lasien käytöstä.
Opintosuunnitelma
Miten tutkimus on suunniteltu?
Suunnittelun yksityiskohdat
- Ensisijainen käyttötarkoitus: Muut
- Jako: Satunnaistettu
- Inventiomalli: Yksittäinen ryhmätehtävä
- Naamiointi: Ei mitään (avoin tarra)
Aseet ja interventiot
Osallistujaryhmä / Arm |
Interventio / Hoito |
|---|---|
|
Kokeellinen: Käytti virtuaalista järjestelmää todellisen järjestelmän jälkeen
|
Tämä koeolosuhde sisältää osallistujan tarttumisen fyysiseen 3D-objektiin, joka sijaitsee lennokin alapuolella todellisessa ympäristössä.
Tilanne edellyttää, että osallistuja tarttuu fyysisen 3D-kohteen virtuaaliseen vastineeseen sekoitetun todellisuuden (MR) läpivirtausympäristössä.
|
|
Kokeellinen: Käytti läpi todellista järjestelmää virtuaalisen järjestelmän jälkeen
|
Tämä koeolosuhde sisältää osallistujan tarttumisen fyysiseen 3D-objektiin, joka sijaitsee lennokin alapuolella todellisessa ympäristössä.
Tilanne edellyttää, että osallistuja tarttuu fyysisen 3D-kohteen virtuaaliseen vastineeseen sekoitetun todellisuuden (MR) läpivirtausympäristössä.
|
Mitä tutkimuksessa mitataan?
Ensisijaiset tulostoimenpiteet
Tulosmittaus |
Toimenpiteen kuvaus |
Aikaikkuna |
|---|---|---|
|
Toiminnanohjauskyvyt Flanker-ERP-mittauksen avulla
Aikaikkuna: 2 tuntia
|
Jokainen osallistuja suoritti Flanker-ERP-arvioinnin kolmessa vaiheessa: lähtötilanteessa (ennaltaehkäisevän interventiota) sekä fyysisen että virtuaalisen esinepohjaisen EHC-koulutuksen jälkeen.
|
2 tuntia
|
|
Onnistumisprosentti (SR)
Aikaikkuna: 1-1,5 tuntia
|
SR:ta mitattiin jokaiselta osallistujalta kohden esineiden pyydystämiskokeiden aikana kahden EHC-koulutusmuodon välillä: fyysisen ja virtuaalisen 3D-objektipohjaisen drone-pyydystämisjärjestelmän.
|
1-1,5 tuntia
|
|
Reaktioaika (RT)
Aikaikkuna: 1-1,5 tuntia
|
RT mitattiin jokaiselle osallistujalle esineen pyydystyskokeiden aikana kahden EHC-koulutusmuodon välillä: fyysisen ja virtuaalisen 3D-esinepohjaisen dronenpyydystysjärjestelmän välillä.
|
1-1,5 tuntia
|
|
Liikeaika (MT)
Aikaikkuna: 1-1,5 tuntia
|
MT mitattiin jokaiselle osallistujalle esineen pyydystyskokeiden aikana kahden EHC-koulutusmuodon välillä: fyysisen ja virtuaalisen 3D-objektipohjaisen droonien pyydystysjärjestelmän.
|
1-1,5 tuntia
|
|
Huippukäden nopeus (PHV)
Aikaikkuna: 1-1,5 tuntia
|
PHV mitattiin jokaiselle osallistujalle esineiden sieppauskokeiden aikana kahden EHC-koulutusmuodon välillä: fyysisen ja virtuaalisen 3D-objektipohjaisen drone-sieppausjärjestelmän välillä.
|
1-1,5 tuntia
|
|
Aika huippukädenopeuteen (TPHV)
Aikaikkuna: 1–1,5 tuntia
|
TPHV mitattiin jokaiselle osallistujalle kahden EHC-koulutusmuodon aikana suoritetuissa esineenpyyntikokeissa: fyysisessä ja virtuaalisessa 3D-esinepohjaisessa drone-pyyntijärjestelmässä.
|
1–1,5 tuntia
|
|
Painopiste (CoM)
Aikaikkuna: 1-1,5 tuntia
|
Jokaisen osallistujan CoM EHC-koulutustehtävien suorituksen aikana tutkittiin suhteessa kahteen erilaiseen EHC-koulutustapaan, mukaan lukien fyysiseen esineeseen perustuvaan ja virtuaaliseen esineeseen perustuvaan drone-kiinniottojärjestelmään.
|
1-1,5 tuntia
|
|
Paineen keskipiste (CoP)
Aikaikkuna: 1-1,5 tuntia
|
Jokaisen osallistujan CoP:ta tutkittiin suoritettaessa EHC-koulutustehtäviä kahdessa eri EHC-koulutusmuodossa, mukaan lukien fyysiseen esineeseen perustuva ja virtuaaliseen esineeseen perustuva drone-ottosysteemi.
|
1-1,5 tuntia
|
Toissijaiset tulostoimenpiteet
Tulosmittaus |
Toimenpiteen kuvaus |
Aikaikkuna |
|---|---|---|
|
Subjektiivinen osallistujapalaute koetusta tehtävän vaikeusasteesta
Aikaikkuna: 10-15 minuuttia
|
Osallistujien subjektiivista palautetta havaitsemastaan tehtävän vaikeusasteesta fyysisen ja virtuaalisen esinepohjaisen EHC-koulutusjärjestelmän suhteen kerättiin käyttäen 5-portaista Likert-asteikkoa (1=erittäin helppo, 2=helppo, 3=neutraali, 4=vaikea ja 5=erittäin vaikea).
|
10-15 minuuttia
|
|
Osallistujan subjektiivinen palaute järjestelmäpreferenssistä
Aikaikkuna: 10-15 minuuttia
|
Subjektiivista osallistujapalautea suosimisesta fyysisen ja virtuaalisen esinepohjaisen EHC-koulutusjärjestelmän välillä kerättiin.
|
10-15 minuuttia
|
|
Virtuaalitodellisuuspahoinvointikysely (VRSQ)
Aikaikkuna: 10-15 minuuttia
|
Sekoitetun todellisuuden ympäristön haittavaikutuksia arvioitiin kokeen lopussa Virtual Reality Sickness Questionnaire (VRSQ) -kyselyllä.
VRSQ arvioi yhdeksän eri oireen vakavuutta 4-pisteen asteikolla (ei lainkaan, vähäinen, kohtalainen ja vaikea).
Näihin oireisiin kuuluvat yleinen epämukavuus, väsymys, päänsärky, silmien rasitus, keskittymisvaikeudet, pään täyteläisyyden tunne, sumea näkö, huimaus silmät kiinni sekä huimaus.
|
10-15 minuuttia
|
Yhteistyökumppanit ja tutkijat
Julkaisuja ja hyödyllisiä linkkejä
Yleiset julkaisut
- Delorme A, Makeig S. EEGLAB: an open source toolbox for analysis of single-trial EEG dynamics including independent component analysis. J Neurosci Methods. 2004 Mar 15;134(1):9-21. doi: 10.1016/j.jneumeth.2003.10.009.
- Birckhead B, Khalil C, Liu X, Conovitz S, Rizzo A, Danovitch I, Bullock K, Spiegel B. Recommendations for Methodology of Virtual Reality Clinical Trials in Health Care by an International Working Group: Iterative Study. JMIR Ment Health. 2019 Jan 31;6(1):e11973. doi: 10.2196/11973.
- R. B. Davis, S. Õunpuu, D. Tyburski, and J. R. Gage, "A gait analysis data collection and reduction technique," Hum Mov Sci, vol. 10, no. 5, pp. 575-587, 1991, doi: https://doi.org/10.1016/0167-9457(91)90046-Z.
- Lopez-Calderon J, Luck SJ. ERPLAB: an open-source toolbox for the analysis of event-related potentials. Front Hum Neurosci. 2014 Apr 14;8:213. doi: 10.3389/fnhum.2014.00213. eCollection 2014.
- M. Aly and H. Kojima, "Acute moderate-intensity exercise generally enhances neural resources related to perceptual and cognitive processes: A randomized controlled ERP study," Ment Health Phys Act, vol. 19, p. 100363, 2020, doi: https://doi.org/10.1016/j.mhpa.2020.100363.
- Pei YC, Chou SW, Lin PS, Lin YC, Hsu TH, Wong AM. Eye-hand coordination of elderly people who practice Tai Chi Chuan. J Formos Med Assoc. 2008 Feb;107(2):103-10. doi: 10.1016/S0929-6646(08)60123-0.
- B. A. Eriksen and C. W. Eriksen, "Effects of noise letters upon the identification of a target letter in a nonsearch task," Percept Psychophys, vol. 16, no. 1, pp. 143-149, 1974, doi: 10.3758/BF03203267.
- Lavoie E, Hebert JS, Chapman CS. Comparing eye-hand coordination between controller-mediated virtual reality, and a real-world object interaction task. J Vis. 2024 Feb 1;24(2):9. doi: 10.1167/jov.24.2.9.
- A. Dalia Blaga, M. Frutos-Pascual, C. Creed, and I. Williams, "A Grasp on Reality: Understanding Grasping Patterns for Object Interaction in Real and Virtual Environments," in 2021 IEEE International Symposium on Mixed and Augmented Reality Adjunct (ISMAR-Adjunct), 2021, pp. 391-396. doi: 10.1109/ISMAR-Adjunct54149.2021.00090.
- Chan PT, Chang WC, Chiu HL, Kao CC, Liu D, Chu H, Chou KR. Effect of interactive cognitive-motor training on eye-hand coordination and cognitive function in older adults. BMC Geriatr. 2019 Jan 28;19(1):27. doi: 10.1186/s12877-019-1029-y.
- "Dementia Prevention and Care Policy and Action Plan 2.0 Ministry of Health and Welfare," 2018.
- P. Lenik, K. Przednowek, M. Śliż, G. Bobula, and J. Lenik, "The impact of exercises with a reaction ball on the eye-hand coordination of basketball players," Apr. 2017.
- C. A. Manning and J. K. Ducharme, "Chapter 6 - Dementia Syndromes in the Older Adult," in Handbook of Assessment in Clinical Gerontology (Second Edition), Second Edition., P. A. Lichtenberg, Ed., San Diego: Academic Press, 2010, pp. 155-178. doi: https://doi.org/10.1016/B978-0-12-374961-1.10006-5.
- Heintz Walters B, Huddleston WE, O'Connor K, Wang J, Hoeger Bement M, Keenan KG. The role of eye movements, attention, and hand movements on age-related differences in pegboard tests. J Neurophysiol. 2021 Nov 1;126(5):1710-1722. doi: 10.1152/jn.00629.2020. Epub 2021 Oct 13.
- Van Halewyck F, Lavrysen A, Levin O, Boisgontier MP, Elliott D, Helsen WF. Both age and physical activity level impact on eye-hand coordination. Hum Mov Sci. 2014 Aug;36:80-96. doi: 10.1016/j.humov.2014.05.005. Epub 2014 Jun 22.
- Rand MK, Stelmach GE. Effects of hand termination and accuracy requirements on eye-hand coordination in older adults. Behav Brain Res. 2011 May 16;219(1):39-46. doi: 10.1016/j.bbr.2010.12.008. Epub 2010 Dec 14.
- Niechwiej-Szwedo E, Wu S, Nouredanesh M, Tung J, Christian LW. Development of eye-hand coordination in typically developing children and adolescents assessed using a reach-to-grasp sequencing task. Hum Mov Sci. 2021 Dec;80:102868. doi: 10.1016/j.humov.2021.102868. Epub 2021 Sep 9.
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
Avainsanat
Muut tutkimustunnusnumerot
- 113-420
Yksittäisten osallistujien tietojen suunnitelma (IPD)
Aiotko jakaa yksittäisten osallistujien tietoja (IPD)?
IPD-suunnitelman kuvaus
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 .