Dubbeltaaktraining bij oudere volwassenen

Om zich functioneel door iemands gemeenschap te bewegen, is het van vitaal belang om gelijktijdig motorische en cognitieve taken uit te voeren (cognitief-motorische dual-task). Hierdoor kunnen we met een andere persoon praten, de omgeving scannen op tegemoetkomend verkeer en objecten vermijden die ons in de weg staan ​​tijdens het lopen. Dit maakt zelfs sportdeelname op hoog niveau mogelijk, zoals het voorspellen van het pad van een tegenstander tijdens het sprinten en snijden om een ​​doelpunt te maken. Helaas gaat veroudering gepaard met een grotere moeilijkheid bij het uitvoeren van cognitief-motorische taken. Een klassiek voorbeeld is wanneer oudere volwassenen stoppen met lopen om met een andere persoon te praten. Verschillende onderzoeken hebben aangetoond dat een toename van de leeftijd gepaard gaat met meer cognitieve middelen die nodig zijn om normaal gesproken automatische motorische taken uit te voeren. Deficiënties in cognitief-motorische dual-task-mogelijkheden zijn niet alleen waargenomen bij oudere volwassenen, maar ook bij mensen met neuromusculaire problemen als gevolg van factoren zoals beroerte en Parkinson, en zelfs met veranderde cognitie bij milde cognitieve stoornissen en Attention Deficit Disorder.

Hoewel deze vroege onderzoeken een verband suggereren tussen fysieke en cognitieve capaciteiten, is er weinig bekend over het juiste niveau van cognitieve taakmoeilijkheid dat zal resulteren in verbeteringen of vertragingen bij het leren van een motorische taak. Tegenstrijdige resultaten worden opgemerkt in de weinige onderzoeken die deze onderzoekslijn hebben onderzocht. Sommigen ondersteunen dat een gelijktijdige cognitieve taak een context biedt die motorisch leren mogelijk maakt, terwijl andere aantonen dat cognitieve belasting individuen verhindert om de motorische taak volledig te leren. Verder zijn er zeer weinig studies die het effect van cognitieve belasting op de overdracht van motorisch leren naar nieuwe taakomstandigheden voor gewichtdragende activiteiten onderzoeken. Vroeg bewijs suggereert dat de generaliseerbaarheid van leren afneemt naarmate deelnemers verder verwijderd zijn van de initiële taakcondities. Interessant is dat er is gesuggereerd dat cognitie een cruciale rol speelt bij motorisch leren, prestaties en het vermogen om twee taken uit te voeren. De capaciteit van het werkgeheugen, of het proces dat het mogelijk maakt om informatie gedurende een korte periode vast te houden en te manipuleren, blijkt sterk gerelateerd te zijn aan de snelheid waarmee jongere volwassenen motorische sequenties leren, en heeft een matig verband met het motorische leren van oudere volwassenen. De uitvoerende functie, of de eigenschappen van cognitieve flexibiliteit, probleemoplossing en responsbehoud, speelt ook een rol bij motorisch leren en presteren. Er is aangetoond dat afname van de executieve functie voorafgaat aan mobiliteitsbeperkingen en zelfs een toename in mobiliteit door een fysieke interventie kan voorspellen. De executieve functie kan ook een groot deel van de variabiliteit voorspellen in de context van gelijktijdige cognitieve belasting. Er is nog steeds een gebrek aan inzicht in welke cognitieve capaciteit nodig is om gelijktijdige mobiliteit en cognitieve taken uit te voeren met het minste risico op letsel, en welke dosis interventie op zowel fysiek als cognitief gebied nodig is om een ​​verbetering van de functie van beide systemen teweeg te brengen .

Doel: Het bepalen van de impact van een interventie met gelijktijdige cognitieve en motorische taken op het vermogen van gezonde volwassenen om functionele mobiliteit en cognitie te verbeteren.

Onderzoeksvraag: Heeft een cognitief-motorische interventie invloed op de functionele mobiliteit en cognitie van gezonde ouderen?

Na toestemming van de proefpersoon wordt gedurende 8 weken drie keer per week getest. Onderwerpen worden willekeurig toegewezen aan een van elk van de drie groepen: controlegroep, eenvoudige cognitieve groep of complexe cognitieve groep.

Proefpersonen krijgen te horen dat ze willekeurig worden toegewezen aan een van de drie mogelijke groepen. De proefpersonen wordt vervolgens gevraagd om alleen een visuomotorische taak uit te voeren (controlegroep), of een visuomotorische taak met een gelijktijdige cognitieve taak (eenvoudige cognitieve groep en complexe cognitieve groep). De visuomotorische taak is hetzelfde, ongeacht de groepsopdracht. Het verschil in interventie tussen groepen is gebaseerd op de gelijktijdige taak die het individu zal uitvoeren: de controlegroep zal geen cognitieve taak uitvoeren, de eenvoudige cognitieve groep zal een taak uitvoeren van het tellen van een gedefinieerde letter die op het scherm verschijnt, en de complexe cognitieve groep krijgt de taak om twee toegewezen letters te tellen die op het scherm verschijnen. De visuomotorische taak bestaat uit het uitvoeren van een staande mars, afwisselend de knieën optillen tot 60 graden heupflexie, acht cycli op elk been. Een op maat gemaakt computerprogramma geeft een real-time video van het individu op het scherm weer met een overlay van markeringen die computergestuurde detectie (Microsoft Kinect) van het kniegewricht aangeven. Een voorgeschreven marstempo wordt bepaald door een ellips op het scherm die de verplaatsing (graden van heupflexie) en bewegingssnelheid (snelheid) voorschrijft waarin moet worden bewogen. Onderwerpen mogen indien nodig licht worden aangeraakt voor evenwicht. Tussen de proeven wordt een minuut zittende rust voorzien, met de mogelijkheid van een langere rust als dat nodig is. Video van het onderwerp wordt opgeslagen in een geanonimiseerd formaat dat bestaat uit de weergave van het individu op het scherm en de doeltaak alleen tijdens de duur van elke individuele proef. De cognitieve taak wordt weergegeven op hetzelfde scherm als de motorische taak. Letters met verschillende oriëntaties en kleuren verschijnen en verdwijnen op het scherm. Elk van de 24 sessies omvat het uitvoeren van ongeveer 20 proeven van de visuomotorische en cognitieve taak (controlegroep: alleen visuomotorische taak, interventiegroepen: visuomotorische + cognitieve taak).

Aanvullende details met betrekking tot de visuomotorische en cognitieve taken zijn als volgt. Op de eerste dag, de 13e en de 24e dag voeren de proefpersonen 20 trainingspogingen uit met een gemiddelde snelheid van de marstaak (training), gevolgd door 5 proeven met variërende marssnelheden (testen) door de snelheid (niet de amplitude) van een doelellips die over het scherm beweegt. Vervolgens wordt de proefpersonen gevraagd om één proef uit te voeren van zowel de eenvoudige als de complexe cognitieve taken zonder de marcheertaak uit te voeren (alleen cognitieve taak). Op dag 13 en 24 dagen zullen proefpersonen ook de 5 testpogingen uitvoeren onder elk van de cognitieve taaktoewijzing van de andere groepen (een proefpersoon die is toegewezen aan de eenvoudige cognitieve taakgroep zou bijvoorbeeld eerst 5 trainings- en 5 testpogingen uitvoeren terwijl hij de eenvoudige taak uitvoert). cognitieve taak, dan zouden ze 5 testen uitvoeren met de complexe cognitieve taak, gevolgd door 5 proeven terwijl ze alleen de motorische taak uitvoeren). Tijdens alle andere dagen van de 24 interventies zullen proefpersonen 20 proeven van de visuomotorische taak met gemiddelde snelheid uitvoeren, waarbij ze alleen de cognitieve taak uitvoeren die vereist is voor hun toegewezen groep.

Bovendien nemen de onderzoekers op de 1e, 13e en 24e dag lengte, gewicht en gebruiken ze een weegschaal die het lichaamsvetpercentage van de deelnemer meet (door blootsvoets op de weegschaal te gaan staan). De proefpersonen wordt gevraagd vragenlijsten in te vullen die informatie bevatten over het medische, fysieke en sociale leven, cognitie, activiteitenniveau, slaapkwaliteit en pijnniveaus (zie bijgevoegde formulieren). De proefpersonen zullen vervolgens worden gevraagd om computergestuurd testen van de algemene cognitieve functie en ervaren gezondheid te ondergaan via de NIH Toolbox Cognition Battery en PROMIS (via iPad-app), en een op papier gebaseerde beoordeling van cognitie (Montreal Cognitive Assessment). Tijdens de NIH Toolbox Cognition Battery-test zitten proefpersonen comfortabel in een stoel met hun arm op een tafel en voeren ze vier tests uit: de Flanker Inhibitory Control and Attention Test (FLCAT), The List Sorting Working memory Test (LSWMT), The Dimensional Change Card Sort Test (DCCST) en de Processing Speed ​​Test (PST). De FLCAT-, DCCST- en PST-tests vereisen dat de gebruiker zo snel mogelijk een object op het scherm selecteert met zijn vinger; de LSWMT vereist geen beweging, maar reciteert objecten van dieren en fruit die op het scherm van de iPad verschijnen. Het staat de proefpersonen vrij om vragen of tests over te slaan die ze liever niet beantwoorden of voltooien. Er wordt een evenwichtstest uitgevoerd waarbij de persoon wordt gevraagd om op een drukgevoelige mat (Zeno Mat) te gaan staan ​​om de voetdruk en de mate van lichaamsbeweging vast te leggen. Ze zullen worden gevraagd om op hun plaats te gaan staan ​​met hun 1) ogen open, 2) ogen dicht, en 3) het uitvoeren van een cognitieve taak terwijl ze op elke voet staan ​​(stand met één been). De proefpersonen wordt vervolgens gevraagd om een ​​Timed Up and Go (TUG)-test uit te voeren onder de voorwaarden van het uitvoeren van een cognitieve taak (TUG Cognitive) en zonder een secundaire taak (TUG). De TUG-test bestaat uit zo snel mogelijk bewegen vanuit zitten, 3 meter lopen, omdraaien en drie meter terug naar de zittende beginhouding. Elke test wordt meestal uitgevoerd in minder dan 30 seconden. De proefpersonen wordt vervolgens gevraagd een looptest van 10 meter uit te voeren, waarbij ze in het midden van de 8 meter zelfgekozen lopen over een drukgevoelige mat (ZenoMat) lopen om de loopeigenschappen te bepalen. De 10m looptest wordt uitgevoerd met en zonder een gelijktijdige cognitieve taak met een snelheid die voor hen normaal is, en dan zo snel als ze veilig kunnen lopen.

Op dag 1, 2, 13 en 24 zullen de onderzoekers draadloze elektroden gebruiken met een wegwerpbare kleefinterface die over de door alcohol geschuurde huid van de spieren van de onderste ledematen wordt geplaatst om oppervlakte-elektromyografie te verzamelen. Na plaatsing van de elektroden wordt de proefpersoon gevraagd om voor elke spier drie maximale volitionele isometrische contracties (MVIC) uit te voeren. Elke MVIC wordt bereikt doordat de onderzoeker manuele weerstand in serie toepast met een draagbare dynamometer op het meest distale deel van het segment (been) waaraan de spier hecht. De proefpersoon wordt vervolgens verbaal aangemoedigd om het te testen ledemaat in de primaire richting van spierbeweging te bewegen (bijv. Voor de quadricepsspieren wordt weerstand uitgeoefend op de distale tibia ter hoogte van net proximaal van de malleoli tijdens knie-extensie). Tussen elke maximale inspanning wordt 1 minuut rust gegeven om vermoeidheid te voorkomen.