地域在住の高齢者におけるバランス、可動性、認知のための新しいデュアルタスク運動プログラムの効果

研究デザイン: 第 II 相、パイロット無作為化臨床試験。 サンプルサイズは、各グループの15人のボランティアの高齢者で、コミュニティに住んでいて運動のためにReh-Fitセンターに通っている70〜80歳の年齢です。

方法：

募集：

Reh-Fit センターに通い、運動や身体活動を行う個人。 これは、Reh-Fit センターのスタッフによって調整および組織され、メンバーにこの調査研究について通知します。

介入:

各参加者は、運動と認知活動を組み合わせた 45 分間のプログラムを週 2 回、10 週間受けます。

1 つのグループはデュアル タスク トレッドミル ウォーキング プログラム (DT-TW) を受け取り、2 番目のグループはデュアル タスク リカンベント サイクリング プログラム (DT-RC) を受け取ります。 両方のプログラムには、インタラクティブな「認知」ビデオ ゲームを通じて提供される同じ認知活動が含まれます。

デュアルタスク トレッドミル ウォーキング プログラム (DT-TW):

• 快適な歩行速度と同等の速度で 5 分間のウォームアップとクールダウンを行います。
• 2 ～ 3 段階のスピード レベルで 30 分間のデュアルタスク トレッドミル ウォーキング。 速度は、最大 HR、心拍数 (HR)、血液の 60% を超えないように選択されます。 心拍数、血圧、知覚運動量 (ボルグ 1 ～ 10 スケールによる) を 5 分間隔で測定します。

デュアルタスク リカンベント サイクリング プログラム (DT-RC)

• 心拍数が年齢の最大値の 40% (220 から年齢を引いた値) を超えないように、定められた速度と負荷で 5 分間のウォームアップとクールダウンを行います。
• 30 分間のデュアルタスク (トレッドミル ウォーキング グループまたはリカンベント サイクル グループ) トレーニングと、必要に応じて間に数分間の休憩を挟んで認知ゲームを並行して実行します。 サイクリングの強度は、Max-HR の 50 ～ 60% を達成するように選択されます。 心拍数、血圧、知覚運動量 (ボーグ 1 ～ 10 スケールによる) を 5 分間隔で測定します。

各参加者は、Big Fish Games (www.bigfishgames.com) から購入した 60 以上のコレクションから、ウォーキングまたはサイクリング中にプレイする 5 ～ 8 個のコンピューター ゲームが選択されます。

市販のモーション マウス (Gyration Air Mouse、米国) をヘッド バンドに固定し、頭の回転 (左右) で画面上のカーソルの動きを制御するためのコンピューター入力デバイスとして使用しました。 このモーション マウスには、角度位置信号を取得するために使用される慣性センサーがあります。 この単純な方法で、ほとんどのコンピュータ アプリケーションとのシームレスで応答性の高いハンズフリー操作が可能になります。

コンピューター ゲームには、(a) ゲームのターゲットと相互作用するための正確な動き、(b) 注意散漫の存在、(c) 検索とマッチングのタスク、および (d) 作業記憶の組み合わせを含む、目標指向の認知活動が含まれます。

データ分析と結果の測定:

人口統計学的および臨床データ: 年齢、性別、転倒歴、Mini Mental score Examination (MMSE) が 24 以上。

高齢者アンケート（CHAMPS）のための地域保健活動モデルプログラム。

主な結果:

Young Men's Christian Association (YMCA) Cycle Ergometer によって測定された心臓のフィットネス テスト中、心拍数 (HR)、血圧 (BP)、1 分あたりの回転数 (RPM)、知覚運動速度 (RPE) が 5 分間隔で記録されました (Borg、1982 年)。

バランスの検証されたパフォーマンスベースの測定; (i) バランスの感覚的統合の臨床試験、(ii) 5 回の立位試験。

歩行持久力は、6 分間歩行テストを使用して測定されます。

空間的および時間的歩行変数は、毎秒 0.9 メートルの固定速度でトレッドミルを歩いているときに測定されます。 この目的のために、Force Sensory Array(FSA) 圧力マット (Vista Medical, Ca) を装備したトレッドミルを使用します。 各参加者は 2 分間、次の変数 (60 連続歩の平均と変動係数) を歩きます。スタンス持続時間、スイング時間、ステップ時間、ステップの長さ、ステップ幅が決定されます。

デュアル タスク ウォーキング パフォーマンス: この目的のために、Gyration モーション マウスと連動するカスタム コンピューター アプリケーションが開発されました。 認知ゲーム タスクは、有用な視野テスト (UFOV) に似ていました。 テスト ゲームの目標は、パドル (ゲーム スプライト) を動かして、上から下に垂直に移動する落下する明るい円のオブジェクト (ターゲット) をキャッチし、他の形状 (または色) のゲーム オブジェクト (ディトラクター) を回避することです。 オブジェクトは、ユーザー定義の固定間隔 (2 秒など) で、モニター上のランダムな位置に表示されます。 ゲームには評価モジュールが装備されています。 これにより、ゲーム イベントに関するプレーヤーのパフォーマンスに関連する次の信号 (80 Hz) を記録するログ ファイルが生成されます。(i) 各ゲーム オブジェクトの時間インデックスと座標、および (ii) ゲーム パドルの位置座標 (頭の回転に依存) ）。 テスト ゲーム イベントの機能は、認知機能の客観的な定量化の基礎を提供します。 (i) ゲームの成功率 (ターゲットをキャッチした割合)、(ii) 平均モーター応答時間 (ターゲットの出現からパドル動作の開始までの時間)、(iii) 平均動作実行時間 (iv) 動作効率。 認知ゲーム タスクは、最初に立っている状態 (シングル タスク) で実行され、次にトレッドミルで 0.9 m/秒 (デュアル タスク歩行状態) で起きているときに実行されます。 単独歩行中（上記のように）の時空間歩行変数の差と、デュアルタスク歩行状態を使用して、デュアルタスクパフォ​​ーマンスを指標化します。

凝視安定性テスト: この目的のために、カスタム コンピューター アプリケーションが開発されました。 これは、0.4 Hz の周波数で固定振幅 (モニター幅の 80%) でコンピューター ディスプレイ上を左右に水平に移動する明るい視覚的ターゲットを追跡することで構成されます。 参加者から 100 cm 離れた目の高さに配置された 70 m のモニターが使用されました。 これにより、頭部が中心から左右に 30 ～ 40 度水平に回転します。 テスト手順には、閉ループ トラッキング タスクが含まれます (ヘッドに関して)。 このタスクでは、異なる色の 2 つのカーソルがモニターに表示されます。 1 つはターゲット カーソルで、2 番目のカーソルは、ヘッドに取り付けられたモーション マウスを介してヘッドの回転に従属します。 タスクの目標は、循環的な左から右へのカーソル移動中に 2 つのカーソルをオーバーラップさせることです。 このタスクでは、ターゲット カーソルとヘッド カーソルの間のオーバーラップ (エラー) の量を決定するために中心窩が必要です。

神経心理テスト：実行機能を対象とした標準化された神経心理テストを使用します。これには、実行機能の 3 つのテスト バッテリーが含まれます（試行テスト A-B、言語流暢性、視覚検索）。 また、国立衛生研究所 (NIH) ツールボックス認知テストは、次元変化カード ソートを含む実行機能を対象としています。

1. 試作テスト（A&B）：処理速度、反応抑制、タスク切り替えを目標とする有効な尺度であり、有効で信頼性の高い確立されたテストです。 このテストは時間によって採点されます。 認知機能の欠損を評価するための臨床評価で広く使用されています。 それは 2 つの部分に分けて実施されます。 2) 試行 テストフォーム B は、被験者が数字と文字を交互に含む円を接続する必要があるため、より要求の厳しいタスクです。
2. 言語の流暢さ: これは、参加者が所定の時間 (通常 60 秒) 内にカテゴリからできるだけ多くの単語を言わなければならない作業記憶と言語のテストです。 このテストには、セマンティック セクションと音素セクションの両方が含まれており、信頼性が高く、高齢者の間で有効であることが示されています。
3. 視覚探索テスト: 処理速度、認知抑制、注意力のテストであり、参加者は注意をそらす刺激の中から目的の刺激を探す必要があります (通常 60 秒)。 このテストでは、反応時間と選択されたアイテムの数の両方が測定されます。 高齢者の間で信頼性が高く有効な手段であることが示されています。
4. 次元変化カードソート: 作業記憶と認知抑制のテストで、参加者は色が異なる 2 枚のテスト画像のセットを対象の画像 (通常 10 秒) に一致させるよう求められます。 このテストでは、反応時間と選択されたアイテムの数の両方が測定されます。

参加者は、介入を開始する前、および10週間のプログラムを完了してから1週間以内に、盲検化された評価者によって評価されます。 介入前および介入後の評価は 2 日間にわたって行われ、それぞれ約 60 分間続き、十分な休憩時間があります。 同時に認知タスクを実行しながらバランスとトレッドミルの歩行評価を実行することは困難な場合があり、参加者はバランスを失う可能性があります。 トレッドミルには、簡単に手の届くところにある安全サイドレールが装備されており、参加者はサポートシステムの上に固定された安全ハーネスを装着します. また、すべてのテスト中、理学療法士が参加者の後ろまたは横に立って、必要に応じて支援を提供します。

統計分析：

人口統計データのベースライン値、歩行能力、検証済みのパフォーマンスベースのグループ間のバランスの測定値の違いを比較およびテストします.

混合モデル反復測定 (ANOVA) を使用して、心臓のフィットネス、体幹のバランス、歩行の安定性、およびデュアルタスクの歩行パフォーマンスを表す従属変数に対するグループ内およびグループ間の効果、視線の安定性、実行認知機能パラメーター (仮説 1);実行機能 (仮説 2);視線制御と心臓のフィットネス (仮説 3)。