Hjerneavbildning og atferdsendringer etter bevegelsestrening av fingersekvenser hos friske eldre voksne (NMSOA)

Begrunnelse: Musikkintervensjoner rettet mot motorisk restitusjon brukes i økende grad i kliniske omgivelser med motorisk svekkede pasienter. I de senere årene har forskning startet for å demonstrere mekanismen som ligger til grunn for motorisk utvinning ved å gå over til musikk. Mens nevroimaging-studier begynte å belyse de nevrale korrelatene til musikkbasert bevegelse, har de fleste av disse studiene blitt utført på unge voksne, mens gjennomsnittsalderen ved utbruddet av bevegelsesforstyrrelser som er målet for musikkterapi er i det 6. tiåret av livet. Derfor, i denne studien tar etterforskerne sikte på å belyse de underliggende mekanismene til musikkbasert bevegelse hos friske eldre voksne ved å bruke en motorisk læring, fingersekvensoppgave til en musikalsk rytme. Resultatene av studien har implikasjoner for motorisk læring med musikk hos den aldrende personen og nevral plastisitet i alderdommen, og kan avsløre fordelen med å legge til musikk-signaler til motoriske aktiviteter for motoriske, kognitive og motiverende utfall hos eldre voksne.

Mål: Målet med den nåværende studien er å undersøke strukturelle og funksjonelle nevrale korrelater, samt endringer i atferds- og selvrapporteringsmål for audiovisuell musikkbasert motorisk trening sammenlignet med en identisk motorisk trening kun ved bruk av visuelle signaler. Studien fokuserer på endringer i hvit substans som det primære målet da forskerne er interessert i sammenhenger mellom auditive og motoriske hjerneregioner involvert i musikkdrevet motorisk trening. Forskningen vil undersøke hjerneaktivering og endringer i gråstoffvolum som sekundære nevrobildeutfall. I tillegg vil studien også undersøke forbedringer på den trente oppgaven (utenfor MR-skanneren), og endringer på standardiserte mål på motorisk og kognitiv funksjon, samt selvrapporteringsmål for psykologisk velvære.

Hovedhypotesen er at den musikkbaserte motoriske treningsgruppen vil vise større integritet av hvit substans av den arcuate fasciculus og større tetthet av kortikal tykkelse i motoriske områder i høyre hjernehalvdel motsatt av den trente venstre hånden, samt større endringer i hjernen. aktivering mens du utfører oppgaven og i hvile. Musikkgruppen forventes å vise større forbedring på den trente oppgaven, og mål på motorisk og kognitiv funksjon, samt selvrapporteringsmål på velvære (motivasjon, humør og erfaring). Som et utforskende mål vil studien vurdere endringer i dual-task interferens før og etter treningen som et fjernoverføringsmål på treningen, både i motorisk funksjon og den underliggende hjernefunksjonen.

Studiedesign: I et 8-ukers longitudinelt design mellom grupper, vil deltakerne bli randomisert i to grupper og vil delta i pre-og post MR-skanninger og atferdsmessige tiltak, administrert ved baseline (uke 1) og slutten av studien (uke 8) ). Læring av en audiovisuell fingerbevegelsessekvensoppgave vil bli sammenlignet med trening på samme motoriske sekvens med kun visuelle signaler. Deltakerne vil bli vurdert før og etter den 8 uker lange opplæringen på MR og atferdstiltak.

Studiepopulasjon: Totalt 50 friske eldre voksne (60 år og eldre) vil bli rekruttert til denne studien og randomisert i to grupper på 25 deltakere hver. Inklusjonskriterier er å være høyrehendt (vurdert av Edinburgh Handedness Inventory), nevrologisk og fysisk frisk voksen på 60 år eller eldre (en tidligere diagnose av en nevrologisk/psykiatrisk sykdom som er symptomfri og som det ikke var nødvendig med behandling for i minst 5 år kan være inkludert), andre fysiske helsetilstander som er stabile (ingen endring i diagnose eller behandling de siste 2 årene kan være inkludert), med aldersnormal kognitiv funksjon (vurdert med en skår på ≥24 på MMSE) , alderstilpasset normalt eller korrigert syn og hørselsevne, snakker flytende nederlandsk, og mottar for tiden ikke musikalsk trening. Deltakerne bør ha tilgang til en datamaskin for å gjennomføre opplæringen hjemme. Deltakerne vil bli rekruttert gjennom ulike kanaler i Nederland, inkludert aldrende organisasjoner, (sosiale) medier og nettsteder for studierekruttering.

Prøvestørrelse: I en tidligere studie med et longitudinelt design som bruker samme læringsoppgave hos friske unge voksne, fant forskerne en middels stor effekt for endringer i hvite substanser som forbinder auditive og motoriske regioner (dvs. arcuate fasciculus) i hjernehalvdelen motsatt. den trente hånden. Derfor anslås det at prøvestørrelsen som trengs for å vise en lignende middels stor effekt vil være 22 per gruppe, men dette antallet økes til 25 friske eldre deltakere per gruppe for å ta høyde for ytterligere frafall på analysestadiet.

Intervensjon: To grupper vil motta en lignende intervensjon av fingersekvensbevegelseslæring etter visuelle signaler med (eller uten) rytmisk auditiv stimulering. Deltakerne vil få opplæring i oppgaven på laboratoriet før baseline-tiltak. Deltakerne vil fortsette å trene hjemme online på datamaskin og tastatur i 20 minutter per økt 3 ganger per uke i 8 uker for totalt 24 økter. Musikkgruppen vil trene fingersekvensen ved hjelp av visuelle signaler synkront med en musikalsk rytme, mens kontrollgruppen vil motta den samme visuelle stimuleringen uten auditiv komponent.

Hovedparametere/endepunkter for studien: Hovedparameteren er endring i hvite substanser underliggende auditiv-motoriske regioner (arcuate fasciculus) i hjernehalvdelen motsatt den trente hånden, kontrasterende før og etter trening, og mellom hemisfærer. Sekundære MR-parametere fokuserer på kortikale tykkelsesendringer i primære, premotoriske og supplerende motoriske områder, oppgaverelatert hjerneaktivering i premotorisk cortex og funksjonell tilkobling i hviletilstand i auditive-motoriske regioner. Motorisk ytelse på cued-motorsekvensoppgaven vil bli vurdert ved å måle nøyaktigheten av tastetrykkene og timingstabiliteten synkront med startsignalet. Endringer i skårene til standardiserte motoriske og kognitive mål, og selvrapporterte spørreskjemaer om motivasjons- og humørindekser vil bli sammenlignet mellom grupper og tidspunkter. Som et utforskende resultat vil studien også vurdere endringer i dual-task interferens før og etter treningen både atferdsmessig og med tanke på assosiert hjerneaktivitet mens du utfører oppgaven.