Tooppgavetrening hos eldre voksne

For å kunne bevege seg funksjonelt gjennom sitt fellesskap er det livsviktig å kunne utføre samtidige motoriske og kognitive oppgaver (kognitiv-motorisk dual-task). Dette lar oss snakke med en annen person, skanne omgivelsene for møtende trafikk og unngå gjenstander som er i vår vei når vi går. Dette tillater til og med sportslig deltakelse på høyt nivå, som å forutsi en motstanders vei når de spurter og skjærer for å score et mål. Dessverre er aldring forbundet med økte vanskeligheter med å utføre kognitiv-motoriske oppgaver. Et klassisk eksempel er når eldre voksne slutter å gå for å snakke med en annen person. Flere studier har fastslått at økning i alder er assosiert med økte kognitive ressurser som kreves for å utføre normalt automatiske motoriske oppgaver. Mangler i kognitiv-motoriske dual-task-evner har blitt observert ikke bare hos eldre voksne, men også hos de med nevromuskulær kompromittering på grunn av faktorer som hjerneslag og Parkinsons, og til og med med endret kognisjon ved mild kognitiv svikt og oppmerksomhetsforstyrrelse.

Selv om disse tidlige undersøkelsene antyder en sammenheng mellom fysiske og kognitive evner, er lite kjent om det passende nivået av kognitiv oppgavevanskelighet som vil resultere i forbedringer eller forsinkelser i å lære en motorisk oppgave. Motstridende resultater er notert i de få studiene som har undersøkt denne forskningslinjen. Noen støtter at en samtidig kognitiv oppgave gir en kontekst som letter motorisk læring, mens andre viser at kognitiv belastning hindrer individer i å fullt ut lære den motoriske oppgaven. Videre er det svært få studier som undersøker effekten av kognitiv belastning på overføring av motorisk læring til nye oppgavebetingelser for vektbærende aktiviteter. Tidlige bevis tyder på at generaliserbarheten av læring reduseres jo flere deltakere er fra de opprinnelige oppgaveforholdene. Interessant nok har kognisjon blitt foreslått å spille en viktig rolle i motorisk læring, ytelse og dual-task evne. Arbeidsminnekapasitet, eller prosessen som tillater vedlikehold og manipulering av informasjon over en kort periode, har vist seg å være sterkt knyttet til hastigheten som yngre voksne lærer motoriske sekvenser med, og moderat forholde seg til eldre voksnes motoriske læring. Eksekutiv funksjon, eller egenskapene til kognitiv fleksibilitet, problemløsning og responsvedlikehold, spiller også en rolle i motorisk læring og ytelse. Nedgang i eksekutiv funksjon har vist seg å gå foran mobilitetsbegrensninger, og kan til og med forutsi gevinster i mobilitet fra en fysisk intervensjon. Eksekutiv funksjon kan også forutsi en stor del av variabiliteten når den er under kontekst av samtidig å ha en kognitiv belastning. Det er fortsatt mangel på forståelse av hvilken kognitiv kapasitet som kreves for å utføre samtidig mobilitet og kognitive oppgaver med minst mulig risiko for skade, og hvilken dose intervensjon i både fysiske og kognitive områder som er nødvendig for å indusere en forbedring i funksjonen til begge systemene. .

Formål: Å bestemme effekten en intervensjon ved bruk av samtidige kognitive og motoriske oppgaver på evnen til friske voksne til å forbedre funksjonell mobilitet og kognisjon.

Forskningsspørsmål: Påvirker en kognitiv-motorisk intervensjon funksjonell mobilitet og kognisjon hos friske eldre voksne?

Etter innhenting av samtykke fra forsøkspersonen, vil testing finne sted tre ganger i uken i 8 uker. Forsøkspersonene blir tilfeldig tildelt en av hver av de tre gruppene: kontrollgruppe, enkel kognitiv gruppe eller kompleks kognitiv gruppe.

Forsøkspersonene vil bli informert om at de er tilfeldig fordelt i en av tre mulige grupper. Forsøkspersonene vil da bli bedt om å utføre enten en visuomotorisk oppgave (kontrollgruppe), eller en visuomotorisk oppgave med en samtidig kognitiv oppgave (enkel kognitiv gruppe og kompleks kognitiv gruppe). Den visuomotoriske oppgaven er den samme uavhengig av gruppeoppgave. Forskjellen i intervensjon mellom grupper er basert på den samtidige oppgaven som individet skal utføre: kontrollgruppen vil ikke utføre noen kognitiv oppgave, den enkle kognitive gruppen vil utføre en oppgave med å telle en definert bokstav som vises på skjermen, og den komplekse kognitive gruppen. gruppe vil bli tildelt oppgaven med å telle to tildelte bokstaver som vises på skjermen. Den visuomotoriske oppgaven består i å utføre en stående marsj, løfte vekslende knær til 60 graders hoftefleksjon, åtte sykluser på hvert ben. Et tilpasset dataprogram viser en sanntidsvideo av personen på skjermen med et overlegg av markører som indikerer datastyrt deteksjon (Microsoft Kinect) av kneleddet. En foreskrevet marsjhastighet bestemmes av en ellipse på skjermen som foreskriver forskyvningen (grader av hoftefleksjon) og bevegelseshastigheten (hastighet) som skal beveges. Emner vil få lett berøring for balanse hvis nødvendig. Ett minutts sittende hvile vil bli gitt mellom forsøkene med mulighet for lengre hvile etter behov. Video av motivet lagres i et avidentifisert format som består av visningen av individet på skjermen og måloppgaven kun under varigheten av hver enkelt prøveperiode. Den kognitive oppgaven vises på samme skjerm som den motoriske oppgaven. Bokstaver med forskjellig orientering og farger vises og forsvinner på skjermen. Hver av de 24 øktene vil innebære å utføre omtrent 20 forsøk med den visuomotoriske og kognitive oppgaven (kontrollgruppe: kun visuomotorisk oppgave, intervensjonsgrupper: visuomotorisk + kognitiv oppgave).

Ytterligere detaljer angående de visuomotoriske og kognitive oppgavene er som følger. På den første dagen, den 13. og 24. dagen vil forsøkspersonene utføre 20 treningsforsøk med middels hastighet av marsjoppgaven (trening), etterfulgt av 5 forsøk med varierende marsjhastighet (testing) ved å endre hastigheten (ikke amplituden) på en målellipse som beveger seg på skjermen. Deretter vil forsøkspersonene bli bedt om å utføre en prøveperiode av hver av de enkle og de komplekse kognitive oppgavene uten å utføre marsjoppgaven (kun kognitiv oppgave). På dag 13 og 24 dager vil forsøkspersonene også utføre de 5 testforsøkene under hver av de andre gruppenes kognitive oppgaveoppdrag (f.eks. vil et emne som er tildelt den enkle kognitive oppgavegruppen først utføre 5 trenings- og 5 testforsøk mens de utfører den enkle kognitiv oppgave, ville de deretter utføre 5 testforsøk med den komplekse kognitive oppgaven etterfulgt av 5 forsøk mens de bare utførte den motoriske oppgaven). I løpet av alle de andre dagene av de 24 intervensjonene vil forsøkspersonene utføre 20 forsøk med middelhastighets visuomotorisk oppgave, og utføre bare den kognitive oppgaven som kreves av den tildelte gruppen.

I tillegg, på 1., 13. og 24. dag, vil etterforskerne ta høyde, vekt og bruke en skala som måler deltakerens kroppsfettprosent (ved å stå barbeint på vekten). Forsøkspersonene vil bli bedt om å fylle ut spørreskjemaer som vil inneholde informasjon om medisinsk, fysisk og sosialt liv, kognisjon, aktivitetsnivå, søvnkvalitet og smertenivå (se vedlagte skjemaer). Forsøkspersonene vil deretter bli bedt om å gjennomgå datastyrt testing av generell kognitiv funksjon og oppfattet helse via NIH Toolbox Cognition Battery og PROMIS (via iPad-app), og en papirbasert vurdering av kognisjon (Montreal Cognitive Assessment). Under NIH Toolbox Cognition Battery-testen vil forsøkspersonene sitte komfortabelt i en stol med armen hvilende på et bord og utføre fire tester: Flanker Inhibitory Control and Attention Test (FLCAT), The List Sorting Working Memory Test (LSWMT), The Målendringskortsorteringstest (DCCST) og Processing Speed ​​Test (PST). FLCAT-, DCCST- og PST-testene krever at brukeren velger et objekt på skjermen med fingeren så raskt som mulig; LSWMT krever ingen bevegelse, men å resitere gjenstander av dyr og frukt som vises på skjermen til iPad. Emnene står fritt til å hoppe over spørsmål eller prøver som de foretrekker å ikke besvare eller fullføre. En test av balanse utføres og ber personen om å stå på en trykkfølsom matte (Zeno Mat) for å registrere fottrykk og mengden kroppssving. De vil bli bedt om å stå på plass med 1) øynene åpne, 2) øynene lukket og 3) utføre en kognitiv oppgave mens de står på hver fot (standing med enkelt lem). Forsøkspersonene vil deretter bli bedt om å utføre en Timed Up and Go (TUG) test under betingelser for å utføre en kognitiv oppgave (TUG Cognitive), og uten en sekundær oppgave (TUG). TUG-testen består av å bevege seg så raskt som mulig gjennom å stå fra sittende, gå 3 meter, snu og gå tilbake tre meter for å gå tilbake til startposisjonen. Hver test utføres vanligvis på under 30 sekunder. Forsøkspersonene vil da bli bedt om å utføre en 10-meters gangtest, hvor de midt i de 8 meterne med selvvalgt gange vil gå over en trykkfølsom matte (ZenoMat) for å bestemme egenskaper ved gangart. 10m gangetesten vil bli utført med og uten samtidig kognitiv oppgave med en hastighet som de føler er normal for dem, og deretter så raskt som de kan gå trygt.

På dag 1, 2, 13 og 24 vil etterforskerne bruke trådløse elektroder med en engangsklebende grensesnitt som vil bli plassert over den alkoholslipte huden på musklene i nedre ekstremiteter for å samle overflateelektromyografi. Etter plassering av elektrodene vil forsøkspersonene bli bedt om å utføre tre maksimal frivillig isometrisk kontraksjon (MVIC) for hver muskel. Hver MVIC oppnås ved at eksperimentatoren bruker manuell motstand i serie med et håndholdt dynamometer i den mest distale delen av segmentet (benet) som muskelen fester seg til. Personen får deretter verbal oppmuntring til å bevege lemmet som testes i den primære retningen for muskelbevegelse (f.eks. For quadriceps-musklene påføres motstand mot den distale tibia på nivået like proksimalt til malleolene under kneekstensjon). Mellom hver maksimal innsats vil det gis 1 min hvile for å forhindre tretthet.