Ivareta eksterne signaler og bevegelsesstrategier ved Parkinsons sykdom

EKSPERIMENTELL: Hjerneengasjement mens du bruker kompenserende moduser for å gå

Hjerneengasjement (rekruttering av oppmerksomhet) måles under fire gangforhold

Atferdsmessig: eksterne signaler og kogntive bevegelsesstrategier

ekstern cueing er sensoriske stimuli som auditiv (f.eks. rytmiske metronomslag) eller eller visuelle (f.eks. linjer med avstand på gulvet). Kognitive bevegelsesstrategier refererer til å fokusere oppmerksomheten på en bestemt parameter for gangart (f. trinnlengde, armsving).

I studien går deltakerne under fire gangforhold: 1) vanlig (grunnlinje) gange 2) gange mens de ser på eksterne signaler som vil bli brukt via metronomslag. Antall slag per minutt justeres til hver deltakers trinntall per minutt. 3) å gå med bevegelse kognitiv strategi: deltakerne blir bedt om å fokusere på skrittlengden - og fokusere på å øke skrittlengden mens de går 4) Dual tasking-gåing mens de utfører en kognitiv oppgave.

Under de fire gangforholdene vil hjerneengasjementet bli målt ved å bruke enkeltkanals EEG-systemet (Brain-MARC LTD) beskrevet i den følgende delen for utfallsmål.

Ganghastighet- Fysiologisk måling av gange

Ganghastighet måles med Mobility Lab OPAL-systemet (APDM, USA) som består av tre små treghetsmåleenheter (IMU-sensorer inkludert 3D-akselerometre og 3D-gyroskop samplet ved 128 Hz, MobilityLab, APDM Inc., Portland, OR). IMU-er ble festet ved deltakerens ankler og korsrygg ved hjelp av elastiske borrelåsstropper. Disse sensorene måler ganghastighet (meter per sekund).

Trinnlengde- Fysiologisk måling av gang

Trinnlengden måles med Mobility Lab OPAL-systemet (APDM, USA) som består av tre små treghetsmåleenheter (IMU-sensorer inkludert 3D-akselerometre og 3D-gyroskop samplet ved 128 Hz, MobilityLab, APDM Inc., Portland, OR). IMU-er ble festet ved deltakerens ankler og korsrygg ved hjelp av elastiske borrelåsstropper. Disse sensorene måler trinnlengde (cm).

Kadens- Fysiologisk måling av gange

Kadens måles med Mobility Lab OPAL-systemet (APDM, USA) som består av tre små treghetsmåleenheter (IMU-sensorer inkludert 3D-akselerometre og 3D-gyroskop samplet ved 128 Hz, MobilityLab, APDM Inc., Portland, OR). IMU-er ble festet ved deltakerens ankler og korsrygg ved hjelp av elastiske borrelåsstropper. Disse sensorene måler tråkkfrekvens (antall trinn tatt i løpet av 1 minutt).

Svingtid prosent- Fysiologisk måling av gange

Svingtidsprosent (prosenten av tiden fra den totale tiden av én gangsyklus som ett ben er i luften, måles med Mobility Lab OPAL-systemet (APDM, USA) som består av tre små treghetsmåleenheter (IMU-sensorer inkludert 3D-akselerometre og 3D-gyroskoper samplet ved 128 Hz, MobilityLab, APDM Inc., Portland, OR). IMU-er ble festet ved deltakerens ankler og korsrygg ved hjelp av elastiske borrelåsstropper. Disse sensorene måler svingetidsprosent (enheten er gitt i prosent)

Elektrisk aktivitet (eeg) av hjernens fysiologiske mål for elektriske signaler

Under gange brukes mål på oppmerksomhetsrekruttering under gange av et enkeltkanals EEG-system (Brain-MARC LTD). Systemet forenkler EEG-analyse for å justere utvinningen av relevante oppmerksomhetsrelaterte markører fra pågående EEG. EEG er samplet ved å bruke MindWave-tørrelektrodesystemet [25], med en frontalelektrode (∼Fpz) og en referanseelektrode på øreflippen. De samplede dataene overføres via en trådløs forbindelse til eksperimentdatamaskinen, hvor signalet behandles. En algoritme beregner

Kognitiv funksjon Go-NoGo Response Inhibition

NeuroTrax™ datastyrte tester vurderer hjernens velvære på tvers av en rekke kognitive domener. Spesifikt tester Go-NoGo Response Inhibition evnene til oppmerksomhet og utøvende funksjon.

Go-NoGo-testen er en test av responstid og responshemming. Deltakerne blir presentert med en rekke store fargede firkanter med variable forsinkelser. Hver rute kan ha en av fire farger. Deltakerne blir bedt om å svare så raskt som mulig ved å trykke på en museknapp hvis ruten er en annen farge enn rød. Resultatparametere inkluderer nøyaktighet (dvs. prosent riktig), responstid og tilhørende varians, en sammensatt poengsum beregnet som nøyaktighet delt på responstid, antall utelatelsesfeil, antall provisjonsfeil og responstid assosiert med provisjonsfeil.

Kognitiv funksjon-Stroop Interferens

NeuroTrax™ datastyrte tester vurderer hjernens velvære på tvers av en rekke kognitive domener. Spesielt tester Stroop Interference evnene til oppmerksomhet, utøvende funksjon.

Stroop-testen måler responstid og eksekutiv funksjon. I testen er forsøkspersonene pålagt å si fargen på ordet på skjermen, ikke hva ordet sier. Resultatparametere inkluderer nøyaktighet, responstid og tilhørende varians, og en sammensatt poengsum beregnet som nøyaktighet delt på responstid.

Kognitiv funksjon-Staged Information Processing Speed

NeuroTrax™ datastyrte tester vurderer hjernens velvære på tvers av en rekke kognitive domener. Spesifikt tester trinnvis informasjonsbehandlingshastighet evner til oppmerksomhet og informasjonsbehandlingshastighet. Den trinnvise informasjonsbehandlingshastighetstesten måler informasjonsbehandling med økende kompleksitetsnivåer. Testen består av tre nivåer av informasjonsbehandlingsbelastning: enkeltsifrede, tosifrede regneoppgaver (f.eks. 5-1) og tresifrede regneoppgaver (f.eks. 3+2-1). Deltakerne blir presentert for en rekke sifre eller aritmetiske problemer (i henhold til nivået) og blir bedt om å svare så raskt som mulig ved å trykke på venstre museknapp hvis sifferet eller resultatet er mindre enn eller lik 4 og høyre museknapp hvis den er større enn 4. Utfallsparametere for hvert frekvensøkning for hvert nivå inkluderer nøyaktighet, responstid og dens

Kognitiv funksjon - fingertapping

NeuroTrax™ datastyrte tester vurderer hjernens velvære på tvers av en rekke kognitive domener. Nærmere bestemt tester Finger Tapping motoriske ferdigheter. Deltakerne får presentert et hvitt rektangel, som fylles med rødt fra venstre til høyre over 12 sek. Oppgaven krever at deltakeren trykker på venstre museknapp så mange ganger som mulig mens rektangelet fylles med rødt. Utfallsparametrene for denne testen inkluderer inter-tap-intervall og tilhørende varians (i millisekunder) for deltakerens dominerende hånd.

Kognitiv funksjon-'Catch'-spill

NeuroTrax™ datastyrte tester vurderer hjernens velvære på tvers av en rekke kognitive domener. Spesielt tester "Catch"-spillet evnene til utøvende funksjoner og motoriske ferdigheter. Under "Catch"-spillet ser deltakerne en rektangulær hvit gjenstand falle vertikalt fra toppen av skjermen. Deres oppgave er å "fange" gjenstanden før den når bunnen av skjermen ved å plassere den rektangulære grønne åren direkte i banen til den fallende gjenstanden. Svar gjøres med deltakerens beste hånd. Hastigheten til det fallende objektet øker gradvis ettersom testen fortsetter, noe som gjør det stadig vanskeligere å "fange" objektet i tide. Resultatparametere inkluderer responstid og tilhørende varians for første trekk, antall retningsendringer per forsøk, feil for tapte fangster og en total ytelsespoeng.

Kognitiv funksjon-Problemløsning

NeuroTrax™ datastyrte tester vurderer hjernens velvære på tvers av en rekke kognitive domener. Spesifikt er NeuroTrax Problem Solving-testen en ikke-verbal IQ-test som vurderer evnen til å sette pris på de romlige relasjonene mellom geometriske former som utgjør et mønster. Deltakerne blir presentert for et ufullstendig mønster som består av tre firkanter som inneholder enkle geometriske former i en bestemt konfigurasjon. Seks ekstra firkanter som inneholder geometriske former er presentert langs bunnen av skjermen. Svar med talltastaturet på tastaturet indikerer hvilken av de seks formene som best fullfører mønsteret. De romlige forholdene mellom de enkle geometriske formene blir mer komplekse etter hvert som testen skrider frem, og testen er adaptiv ved at den avsluttes tidlig når ytelsen er dårlig. Resultatparameteren for denne testen består av en total nøyaktighetsscore som inkluderer ytelse ved forskjellige vanskelighetsgrader.

Kognitiv funksjon-eksekutiv funksjonsindeksscore

Grupper av normaliserte parametere som måler eksekutiv funksjon er gjennomsnittet for å produsere indekspoengsum for eksekutiv funksjon. Resultatparametrene som utgjør denne indekspoengsummen er: Go-NoGo: Sammensatt poengsum; Stroop Interferens: Sammensatt Score; Catch Game: Totalscore.

Kognitiv funksjon-oppmerksomhetsindeksscore

Grupper av normaliserte parametere som måler oppmerksomhet er gjennomsnittet for å produsere indeksscore for oppmerksomhet. Resultatparametrene som utgjør denne indekspoengsummen er: Go-NoGo: Responstid; Go-NoGo: Svartid standardavvik; Stroop-interferens: Responstid; Iscenesatt informasjonsbehandling: Responstid; Informasjonsbehandling: Nøyaktighet.

Kognitiv funksjon-informasjonsbehandling Speed ​​index score

Grupper av normaliserte parametere som måler informasjonsbehandlingshastighet er gjennomsnittet for å produsere indekspoengsum for informasjonsbehandlingshastighet. Utfallsparametrene som utgjør denne indekspoengsummen er: Stadiuminformasjonsbehandling: Sammensatt poengsum, nivå 1.1; Iscenesatt informasjonsbehandling: sammensatt poengsum, nivå 1.3; Iscenesatt informasjonsbehandling: sammensatt poengsum, nivå 2.1; Trinnvis informasjonsbehandling: sammensatt poengsum, nivå 2.2

Kognitiv funksjon-motoriske ferdigheter indeksscore

Grupper med normaliserte parametere som måler motoriske ferdigheter er gjennomsnittet for å produsere indekspoeng for motoriske ferdigheter. Utfallsparametrene som utgjør denne indekspoengsummen er: Fingertrykking: Inter-Tap Interval; Fingertrykking: Trykk Interval Std Dev; Catch Game: Time to Make 1st Move