Hersenbeeldvorming en gedragsveranderingen na cued-bewegingstraining van vingersequenties bij gezonde oudere volwassenen (NMSOA)

Achtergrond: Muziekinterventies gericht op motorisch herstel worden steeds vaker gebruikt in klinische settings met motorisch beperkte patiënten. De afgelopen jaren is onderzoek begonnen het mechanisme aan te tonen dat ten grondslag ligt aan motorisch herstel door op muziek te bewegen. Terwijl neuroimaging-onderzoeken de neurale correlaten van op muziek gebaseerde bewegingen begonnen op te helderen, zijn de meeste van deze onderzoeken uitgevoerd op jonge volwassenen, terwijl de gemiddelde leeftijd bij het begin van bewegingsstoornissen, die het doelwit zijn van muziektherapie, in het zesde levensdecennium ligt. Daarom willen de onderzoekers in deze studie de onderliggende mechanismen van op muziek gebaseerde beweging bij gezonde oudere volwassenen ophelderen met behulp van een motorisch lerende taak met vingersequenties op een muzikaal ritme. De resultaten van het onderzoek hebben implicaties voor het motorisch leren met muziek bij ouderen en de neurale plasticiteit op oudere leeftijd, en kunnen het voordeel onthullen van het toevoegen van muzieksignalen aan motorische activiteiten voor motorische, cognitieve en motiverende uitkomsten bij oudere volwassenen.

Doel: Het doel van de huidige studie is om structurele en functionele neurale correlaten te onderzoeken, evenals veranderingen in gedrags- en zelfrapportagemetingen van audiovisuele, op muziek gebaseerde motorische training in vergelijking met een identieke motorische training waarbij alleen visuele signalen worden gebruikt. De studie richt zich op veranderingen in de witte stof als hoofddoel, omdat de onderzoekers geïnteresseerd zijn in verbindingen tussen auditieve en motorische hersengebieden die betrokken zijn bij muziekgestuurde motorische training. Het onderzoek zal hersenactivatie en veranderingen in het volume van de grijze stof onderzoeken als secundaire neuroimaging-resultaten. Bovendien zal de studie ook de verbetering van de getrainde taak (buiten de MRI-scanner) onderzoeken, en veranderingen in gestandaardiseerde metingen van de motorische en cognitieve functie, evenals zelfrapportagemetingen van psychologisch welzijn.

De belangrijkste hypothese is dat de op muziek gebaseerde motortrainingsgroep een grotere integriteit van de witte stof van de boogvormige fasciculus en een grotere dichtheid van de corticale dikte in de motorische gebieden in de rechter hersenhelft tegenover de getrainde linkerhand zal vertonen, evenals grotere veranderingen in de hersenen. activering tijdens het uitvoeren van de taak en in rust. Er wordt verwacht dat de muziekgroep een grotere verbetering zal laten zien op het gebied van de getrainde taak, en metingen van de motorische en cognitieve functie, evenals zelfrapportagemetingen van welzijn (motivatie, stemming en ervaring). Als verkennende maatregel zal het onderzoek veranderingen in de interferentie van dubbele taken vóór en na de training beoordelen als een maatstaf voor verre overdracht van de training, zowel in de motorische functie als in de onderliggende hersenfunctie.

Studieopzet: In een longitudinaal tussengroepsontwerp van 8 weken worden de deelnemers gerandomiseerd in twee groepen en zullen ze deelnemen aan MRI-scans en gedragsmetingen vóór en na de studie, afgenomen bij aanvang (week 1) en aan het einde van de studie (week 8). ). Het leren van een audiovisuele taak met vingerbewegingssequenties zal worden vergeleken met training op dezelfde motorische sequentie met uitsluitend visuele aanwijzingen. Deelnemers worden voor en na de 8 weken durende training beoordeeld op MRI en gedragsmaatregelen.

Onderzoekspopulatie: Voor dit onderzoek worden in totaal 50 gezonde oudere volwassenen (60 jaar en ouder) gerekruteerd en gerandomiseerd in twee groepen van elk 25 deelnemers. Inclusiecriteria zijn rechtshandig (beoordeeld door de Edinburgh Handedness Inventory), neurologisch en fysiek gezonde volwassene van 60 jaar of ouder (een eerdere diagnose van een neurologische/psychiatrische ziekte die symptoomvrij is en waarvoor geen behandeling nodig was gedurende ten minste 5 jaar kan worden meegerekend), andere lichamelijke gezondheidsproblemen die stabiel zijn (geen verandering in diagnose of behandeling in de afgelopen 2 jaar mag meegerekend worden), met een leeftijdsnormale cognitieve functie (zoals beoordeeld aan de hand van een score van ≥24 op de MMSE) , bij de leeftijd passend normaal of gecorrigeerd gezichts- en gehoorvermogen, vloeiend Nederlands sprekend, en momenteel geen muzikale opleiding volgen. Deelnemers moeten toegang hebben tot een computer om de training thuis te kunnen voltooien. Deelnemers worden geworven via verschillende kanalen in Nederland, waaronder ouder wordende organisaties, (sociale) media en studiewervingswebsites.

Steekproefgrootte: In een eerder onderzoek met een longitudinaal ontwerp waarbij dezelfde leertaak bij gezonde jonge volwassenen werd gebruikt, vonden de onderzoekers een middelgroot effect voor veranderingen in de witte stofbanen die de auditieve en motorische gebieden (d.w.z. de boogvormige fasciculus) verbinden in de tegenoverliggende hersenhelft. de getrainde hand. Daarom wordt geschat dat de steekproefomvang die nodig is om een ​​vergelijkbaar middelgroot effect aan te tonen 22 per groep zou zijn. Dit aantal wordt echter verhoogd tot 25 gezonde oudere deelnemers per groep om rekening te houden met extra uitval in de analysefase.

Interventie: Twee groepen zullen een vergelijkbare interventie krijgen waarbij ze vingerreeksbewegingen leren na visuele signalen met (of zonder) ritmische auditieve stimulatie. Voorafgaand aan de basismetingen worden de deelnemers in het laboratorium over de taak getraind. Deelnemers trainen thuis online op een computer en toetsenbord gedurende 20 minuten per sessie, 3 keer per week gedurende 8 weken, voor een totaal van 24 sessies. De Muziekgroep traint de vingersequentie met behulp van visuele signalen synchroon met een muzikaal ritme, terwijl de Controlegroep dezelfde visuele stimulatie krijgt zonder auditieve component.

Belangrijkste onderzoeksparameters/eindpunten: De belangrijkste parameter is de verandering in de witte stofkanalen die ten grondslag liggen aan de auditieve motorische gebieden (boogvormige fasciculus) in de hersenhelft tegenover de getrainde hand, met contrast voor en na de training, en tussen de hersenhelften. Secundaire MRI-parameters richten zich op veranderingen in de corticale dikte in primaire, premotorische en aanvullende motorische gebieden, taakgerelateerde hersenactivatie in de premotorische cortex en functionele connectiviteit in rusttoestand van auditief-motorische gebieden. De motorprestaties bij de gecuede motorsequentietaak zullen worden beoordeeld door het meten van de nauwkeurigheid van de toetsaanslagen en de timingstabiliteit synchroon met het begin van de keu. Veranderingen in de scores van gestandaardiseerde motorische en cognitieve metingen en zelfgerapporteerde vragenlijsten over motivatie- en stemmingsindices zullen tussen groepen en tijdstippen worden vergeleken. Als verkennend resultaat zal het onderzoek ook veranderingen in de interferentie van dubbele taken vóór en na de training beoordelen, zowel op gedragsmatig vlak als in termen van geassocieerde hersenactiviteit tijdens het uitvoeren van de taak.