Effekten av et nytt treningsprogram med to oppgaver for balanse, mobilitet og kognisjon hos eldre voksne

Studiedesign: En fase II, pilot-randomisert klinisk studie. Prøvestørrelsen vil være 15 frivillige eldre voksne for hver gruppe, i alderen 70-80 år som bor i samfunnet og deltar på Reh-Fit-senteret for trening.

Metode:

Rekruttering:

Personer som går på Reh-Fit-senteret for trening og fysisk aktivitet. Dette vil bli koordinert og organisert av ansatte ved Reh-Fit-senteret som vil informere sine medlemmer om denne forskningsstudien.

Intervensjoner:

Hver deltaker vil motta et 45 minutters program med kombinert trening og kognitive aktiviteter to ganger i uken i 10 uker.

Én gruppe vil motta dual-task tredemølle-gåprogram (DT-TW) og den andre gruppen vil motta dual-task liggende sykkelprogram (DT-RC). Begge programmene vil inneholde de samme kognitive aktivitetene levert gjennom interaktive «kognitive» videospill.

Dual-task tredemølle gåprogram (DT-TW):

• 5 minutters oppvarming og avkjøling med en hastighet som tilsvarer en behagelig ganghastighet.
• 30 minutter med to-oppgave tredemølle gange på 2-3 hastighetsnivåer. Hastigheten vil bli valgt til IKKE å overstige 60 % av Max-HR, Heart rate (HR), blod. Hjertefrekvens, blodtrykk og Opplevd anstrengelse (Per Borg 1-10 skalaen) vil bli målt med 5 minutters intervaller.

Dual-task liggende sykkelprogram (DT-RC)

• 5 minutters oppvarming og avkjøling med en bestemt hastighet og motstand der hjertefrekvensen ikke vil overstige 40 prosent av aldersgrensen (220 minus alder)
• 30 minutter med dual-task trening (tredemølle som går gruppe eller liggende sykkelgruppe), mens du utfører samtidige kognitive spill med noen få minutters hvileperioder i mellom etter behov. Intensiteten på sykling velges for å oppnå 50-60 % av Max-HR. Hjertefrekvens, blodtrykk og opplevd anstrengelse (Ph. Borg 1-10 skalaen) vil bli målt med 5 minutters intervaller

For hver deltaker vil fem til åtte dataspill bli valgt ut til å spille under gange eller sykling fra en samling på over 60 kjøpte fra Big Fish Games (www.bigfishgames.com).

En kommersiell bevegelsesmus (Gyration Air Mouse, USA) ble festet til et hodebånd og brukt som datamaskininndataenhet for å kontrollere markørens bevegelse på skjermen med hoderotasjon (venstre-høyre). Denne bevegelsesmusen har treghetssensorer som brukes til å utlede vinkelposisjonssignaler. Med denne enkle metoden er sømløs og responsiv håndfri interaksjon med de fleste dataapplikasjoner mulig.

Dataspillene involverer målrettede kognitive aktiviteter som inkluderer en blanding av (a) presisjonsbevegelser for å samhandle med spillmål, (b) tilstedeværelsen av distraktører, (c) søke- og matchingsoppgaver og (d) arbeidsminne.

Dataanalyse og resultatmål:

Demografiske og kliniske data: Alder, kjønn, fallhistorie, Mini Mental score Examination (MMSE) større enn 24.

Spørreskjemaet Community Health Activities Model Program for Seniors (CHAMPS).

Primære resultater:

Hjertekondisjon målt av Young Men's Christian Association (YMCA) Cycle Ergometer Sub-maksimal test (ACSMs retningslinjer for treningstesting og . Under testen ble hjertefrekvens (HR), blodtrykk (BP), revolusjon per minutt (RPM) og rate of perceived anstrengelse (RPE) registrert med 5 minutters intervall (Borg, 1982).

Validerte ytelsesbaserte mål for balanse; (i) Klinisk test av sensorisk integrering av balanse, (ii) Fem-gangers sitt-til-stå-test.

Gangutholdenhet vil bli målt ved hjelp av 6-minutters gangtesten.

Spatiale og temporale gangvariabler vil bli målt under tredemøllegåing med en fast hastighet på 0,9 meter per sekund. En tredemølle instrumentert med en Force Sensory Array (FSA) trykkmatte (Vista Medical, Ca) vil bli brukt til dette formålet. Hver deltaker vil gå i to minutter og følgende variabler (gjennomsnitt og variasjonskoeffisient på 60 påfølgende trinn); vil bli bestemt: stance varighet, svingetid, trinntid, trinnlengde og trinnbredde.

Dual task walking ytelse: En tilpasset dataapplikasjon som fungerer med Gyration motion mus ble utviklet for dette formålet. Den kognitive spilloppgaven lignet på Useful Field of View-testen (UFOV). Målet med testspillet er å flytte en åre (spillsprite) for å fange fallende lyse sirkelobjekter (mål) som beveger seg vertikalt fra topp til bunn, og å unngå andre former (eller farger) spillobjekter (distraktorer). Objektene vises med brukerdefinerte faste intervaller (f.eks. 2 sekunder) og på tilfeldige steder på skjermen. Spillet er instrumentert med en vurderingsmodul. Dette genererer en loggført spillfil som registrerer (80 Hz) følgende signaler knyttet til spillerens ytelse med hensyn til spillhendelser: (i) tidsindeks og koordinater for hvert spillobjekt og (ii) posisjonskoordinater for spillpadlen (slavet til hoderotasjon) ). Funksjoner ved testspillhendelsene gir grunnlag for objektiv kvantifisering av kognitive funksjoner, som inkluderer. (i) spillets suksessrate (prosentandel av målet fanget), (ii) gjennomsnittlig motorisk responstid (tid fra målet dukker opp til starten av padlebevegelsen), (iii) gjennomsnittlig bevegelsesutførelsestid (iv) bevegelseseffektivitet. Den kognitive spilloppgaven utføres først i stående (enkeltoppgaver) og deretter under tredemøllevåking med 0,9 m/s (dual-task gangtilstand). Forskjellen i spatial-temporal gangvariabler under gange alene (som beskrevet ovenfor) og dual task walk condition vil bli brukt til å indeksere dual-task ytelse.

Gaze Stability Test: En tilpasset dataapplikasjon ble utviklet for dette formålet. Dette består av å spore et lyst visuelt mål som beveger seg horisontalt til venstre og høyre på en dataskjerm med fast amplitude (80 % av skjermens bredde) med en frekvens på 0,4 Hz. En 70 m monitor ble brukt, plassert i øyehøyde, 100 cm unna deltakeren. Dette resulterer i horisontale rotasjoner av hodet på mellom 30 og 40 grader, til venstre og høyre for midten. Testprosedyren involverer en sporingsoppgave med lukket sløyfe (med hensyn til hode). I denne oppgaven vises to markører med forskjellige farger på skjermen. Den ene er målmarkøren og den andre markøren er slave av hoderotasjon via den hodemonterte bevegelsesmusen. Oppgavemålet er å overlappe de to markørene under den sykliske venstre-til-høyre-markørbevegelsen. I denne oppgaven er foveasjon nødvendig for å bestemme mengden overlapping (feil) mellom målmarkøren og hodemarkøren.

Neropsykologiske tester: Vi vil bruke standardiserte Neropsykologiske tester rettet mot eksekutive funksjoner: Dette inkluderer et testbatteri med tre eksekutive funksjoner (Trial Making Test A-B, verbal flyt og visuelt søk.). I tillegg, The National Institutes of Health (NIH) verktøykasse kognitive tester, rettet mot utøvende funksjoner som inkluderer dimensjonal endring kort sortering.

1. Trial Making test (A & B): Det er en gyldig og pålitelig veletablert test, som er et gyldig mål for å målrette prosesseringshastighet, responshemming og oppgavebytte. Denne testen er gradert etter tid. Det har blitt brukt mye i kliniske evalueringer for vurdering av mangler i kognitiv funksjon. Det administreres i to deler: 1) Prøving Ved å lage testskjema A, må forsøkspersonen tegne linjer sekvensielt som forbinder nummererte sirkler arrangert tilfeldig på en side så raskt som mulig; 2) Prøving Å lage testskjema B er en mer krevende oppgave da det krever at forsøkspersonen kobler sammen sirkler som inneholder tall og bokstaver i en vekslende rekkefølge.
2. Verbal flyt: Det er en test av arbeidsminne og språk der deltakerne skal si så mange ord som mulig fra en kategori på en gitt tid (vanligvis 60 sekunder). Testen inkluderer både semantiske og fonemiske seksjoner, og har vist seg å være svært pålitelig og gyldig blant eldre befolkning.
3. Visuell søketest: Det er en test av prosesseringshastighet, kognisjonshemming og oppmerksomhet der deltakerne må lete etter en målstimulus blant distraktorstimuli (vanligvis 60 sekunder). Testen måler både reaksjonstid og antall utvalgte elementer. Det har vist seg å være et pålitelig og gyldig mål blant eldre.
4. Sortering av dimensjonsskiftkort: Det er en test av arbeidsminne og kognitiv hemming der deltakerne blir bedt om å matche sett med to testbilder som er forskjellige i farge til målbilder (vanligvis 10 sekunder). Testen måler både reaksjonstid og antall utvalgte elementer.

Deltakerne vil bli vurdert av en blindet bedømmer før intervensjonen starter og innen en uke etter fullført 10 ukers program. Evaluering før og etter intervensjon vil bli fordelt over to dager, som hver varer ca. 60 minutter med rikelig med hvileperioder. Det kan være vanskelig å utføre balanse- og tredemøllevandring mens de utfører samtidige kognitive oppgaver, og deltakerne kan miste balansen. Tredemøllen er utstyrt med sikkerhetssideskinner som er innen rekkevidde, og deltakerne vil bli utstyrt med en sikkerhetssele festet over til et støttesystem. Også under alle tester vil en fysioterapeut stå bak eller ved siden av deltakerne for å gi assistanse om nødvendig.

Statistisk analyse:

Vi vil sammenligne og teste forskjellen i grunnlinjeverdier for demografiske data, gangevne og de validerte ytelsesbaserte målene for balanse mellom gruppekretser som trener med Mann-Whitney U-test for ordinalskalautfall og studentens t-test for uavhengige grupper som antar like varianser .

Et gjentatt mål med blandet modell (ANOVA) vil bli brukt for å undersøke effektene innenfor gruppen og mellom gruppene på de avhengige variablene som representerer hjertekondisjon, kjernebalanse, gangstabilitet og dual-task gangeytelse, blikkstabilitet og utøvende kognitive funksjonsparametere ( Hypotese 1); Utøvende funksjon (hypotese 2); Blikkkontroll og hjertekondisjon (hypotese 3).