Wpływ nowatorskiego programu ćwiczeń dwuzadaniowych na równowagę, mobilność i funkcje poznawcze u osób starszych mieszkających w społeczności

Projekt badania: Pilotażowe randomizowane badanie kliniczne fazy II. Wielkość próby będzie wynosić 15 starszych ochotników z każdej grupy, w wieku od 70 do 80 lat, mieszkających w społeczności i uczęszczających do centrum Reh-Fit w celu ćwiczeń.

Metoda:

Rekrutacja:

Osoby uczęszczające do centrum Reh-Fit w celu ćwiczeń i aktywności fizycznej. Będzie to koordynowane i organizowane przez personel centrum Reh-Fit, który poinformuje swoich członków o tym badaniu.

Interwencje:

Każdy uczestnik otrzyma 45-minutowy program połączonych ćwiczeń i zajęć poznawczych dwa razy w tygodniu przez 10 tygodni.

Jedna grupa otrzyma dwuzadaniowy program marszu na bieżni (DT-TW), a druga grupa otrzyma dwuzadaniowy program jazdy na rowerze poziomym (DT-RC). Oba programy będą zawierały te same czynności poznawcze dostarczane przez interaktywne „kognitywne” gry wideo.

Dwuzadaniowy program marszu na bieżni (DT-TW):

• 5 minut rozgrzewki i schłodzenia w tempie odpowiadającym komfortowej prędkości marszu.
• 30 minut dwuzadaniowego marszu na bieżni z 2-3 poziomami prędkości. Prędkość zostanie wybrana tak, aby NIE przekraczać 60% maksymalnego tętna, tętna (HR), krwi. Tętno, ciśnienie krwi i postrzegany wysiłek (w skali Borga 1-10) będą mierzone w 5-minutowych odstępach.

Dwuzadaniowy program do jazdy na rowerze poziomym (DT-RC)

• 5 minut rozgrzewki i schłodzenia z określoną prędkością i oporem, przy którym tętno nie przekracza 40% maksymalnego wieku (220 minus wiek)
• 30 minut treningu dwuzadaniowego (grupa marszu na bieżni lub grupa na rowerze poziomym), podczas wykonywania równoczesnych gier poznawczych z kilkuminutowymi okresami odpoczynku pomiędzy nimi, zgodnie z wymaganiami. Intensywność jazdy na rowerze zostanie wybrana w zakresie 50-60% maksymalnego tętna. Tętno, ciśnienie krwi i postrzegany wysiłek (w skali Borga 1-10) będą mierzone w 5-minutowych odstępach

Dla każdego uczestnika zostanie wybranych od pięciu do ośmiu gier komputerowych do zabawy podczas spaceru lub jazdy na rowerze z kolekcji ponad 60 zakupionych od Big Fish Games (www.bigfishgames.com).

Komercyjna mysz ruchowa (Gyration Air Mouse, USA) została przymocowana do opaski na głowę i użyta jako komputerowe urządzenie wejściowe do sterowania ruchem kursora na ekranie z obrotem głowy (lewo-prawo). Ta mysz ruchowa jest wyposażona w czujniki bezwładnościowe używane do uzyskiwania sygnałów położenia kątowego. Dzięki tej prostej metodzie możliwa jest bezproblemowa i responsywna interakcja bez użycia rąk z większością aplikacji komputerowych.

Gry komputerowe obejmują działania poznawcze ukierunkowane na cel, które obejmują mieszankę (a) precyzyjnych ruchów w celu interakcji z celami gry, (b) obecności dystraktorów, (c) wyszukiwania i dopasowywania zadań oraz (d) pamięci roboczej.

Analiza danych i miary wyników:

Dane demograficzne i kliniczne: Wiek, płeć, historia upadków, Mini Mental Score Examination (MMSE) powyżej 24.

Kwestionariusz Społecznego Programu Działań Zdrowotnych dla Seniorów (CHAMPS).

Główne wyniki:

Wydolność serca mierzona przez Young Men's Christian Association (YMCA) Cycle Ergometer Test submaksymalny (wytyczne ACSM dotyczące testów wysiłkowych i . Podczas testu tętno (HR), ciśnienie krwi (BP), obroty na minutę (RPM) i tempo postrzeganego wysiłku (RPE) rejestrowano w odstępach 5-minutowych (Borg, 1982).

Zweryfikowane miary równowagi oparte na wynikach; (i) Kliniczny test integracji sensorycznej równowagi, (ii) Pięciokrotny test siadania i stania.

Wytrzymałość marszu będzie mierzona za pomocą 6-minutowego testu marszu.

Przestrzenne i czasowe zmienne chodu będą mierzone podczas marszu na bieżni ze stałą prędkością 0,9 metra na sekundę. W tym celu wykorzystana zostanie bieżnia wyposażona w matę uciskową Force Sensory Array (FSA) (Vista Medical, CA). Każdy uczestnik będzie szedł przez dwie minuty i następujące zmienne (średnia i współczynnik zmienności z 60 kolejnych kroków); zostaną określone: ​​czas trwania podporu, czas wymachu, czas kroku, długość i szerokość kroku.

Wydajność chodu w dwóch zadaniach: w tym celu opracowano niestandardową aplikację komputerową współpracującą z myszą Gyration. Zadanie gry poznawczej było podobne do testu użytecznego pola widzenia (UFOV). Celem gry testowej jest poruszanie paletką (sprajtem gry) w celu złapania spadających jasnych okrągłych obiektów (celów) poruszających się pionowo z góry na dół i unikania obiektów gry o innych kształtach (lub kolorach) (rozpraszacze). Obiekty pojawiają się w zdefiniowanych przez użytkownika stałych odstępach czasu (np. 2 sekundy) oraz w losowych miejscach na monitorze. Gra jest wyposażona w moduł oceny. Generuje to rejestrację pliku gry (80 Hz) następujących sygnałów związanych z wydajnością gracza w odniesieniu do wydarzeń w grze: (i) indeks czasu i współrzędne każdego obiektu gry oraz (ii) współrzędne pozycji paletki do gry (podporządkowanej obrotowi głowy ). Cechy zdarzeń gry testowej dają podstawę do obiektywnej kwantyfikacji funkcji poznawczych, do których zalicza się m.in. (i) skuteczność gry (procent złapanego celu), (ii) średni czas reakcji motorycznej (czas od pojawienia się celu do rozpoczęcia ruchu wiosłem), (iii) średni czas wykonania ruchu, (iv) efektywność ruchu. Zadanie gry poznawczej jest wykonywane najpierw w pozycji stojącej (zadania pojedyncze), a następnie podczas budzenia na bieżni z prędkością 0,9 m/s (warunek chodu dwuzadaniowego). Różnica w przestrzenno-czasowych zmiennych chodu podczas samodzielnego chodu (jak opisano powyżej) i warunku chodu dwuzadaniowego zostanie wykorzystana do indeksowania wydajności dwuzadaniowej.

Test stabilności wzroku: W tym celu opracowano niestandardową aplikację komputerową. Polega to na śledzeniu jasnego wizualnego celu poruszającego się poziomo w lewo i w prawo na ekranie komputera ze stałą amplitudą (80% szerokości monitora) i częstotliwością 0,4 Hz. Zastosowano monitor o zasięgu 70 m, umieszczony na wysokości oczu, w odległości 100 cm od uczestnika. Powoduje to poziome obroty głowy w zakresie od 30 do 40 stopni, w lewo iw prawo od środka. Procedura testowa obejmuje zadanie śledzenia w zamkniętej pętli (w odniesieniu do głowy). W tym zadaniu na monitorze pojawiają się dwa kursory w różnych kolorach. Jeden to kursor docelowy, a drugi kursor jest podporządkowany obrotowi głowy za pomocą myszy ruchomej zamontowanej na głowie. Celem zadania jest nałożenie dwóch kursorów podczas cyklicznego ruchu kursora od lewej do prawej. W tym zadaniu konieczne jest określenie stopnia nakładania się (błędu) między kursorem docelowym a kursorem głównym.

Testy nero-psychologiczne: użyjemy standardowych testów nero-psychologicznych ukierunkowanych na funkcje wykonawcze: Obejmuje to zestaw trzech testów funkcji wykonawczych (Test podejmowania prób A-B, płynność słowna i wyszukiwanie wizualne). Również testy kognitywne zestawu narzędzi National Institutes of Health (NIH), ukierunkowane na funkcje wykonawcze, które obejmują sortowanie kart zmiany wymiarów.

1. Test tworzenia prób (A i B): Jest to ważny i rzetelny, dobrze ugruntowany test, który jest ważną miarą docelowej szybkości przetwarzania, hamowania odpowiedzi i przełączania zadań. Ten test jest oceniany według czasu. Jest szeroko stosowany w ocenach klinicznych do oceny deficytów funkcji poznawczych. Składa się on z dwóch części: 1) Próbny test A, osoba badana ma za zadanie jak najszybciej narysować linie łączące kolejno ponumerowane okręgi rozmieszczone losowo na stronie; 2) Próba Wykonanie testu B jest zadaniem bardziej wymagającym, ponieważ wymaga od osoby badanej łączenia kół zawierających cyfry i litery w naprzemiennej kolejności.
2. Fluencja słowna: Jest to test pamięci roboczej i języka, w którym uczestnicy muszą wypowiedzieć jak najwięcej słów z kategorii w określonym czasie (zwykle 60 sekund). Test obejmuje zarówno sekcje semantyczne, jak i fonemiczne i okazał się wysoce rzetelny i trafny wśród osób w podeszłym wieku.
3. Test wyszukiwania wzrokowego: Jest to test szybkości przetwarzania, hamowania poznawczego i uwagi, w którym uczestnicy muszą szukać docelowego bodźca wśród bodźców rozpraszających (zwykle 60 sekund). Test mierzy zarówno czas reakcji, jak i liczbę wybranych pozycji. Wykazano, że jest to niezawodny i ważny środek wśród osób starszych.
4. Sortowanie kart zmiany wymiarów: Jest to test pamięci roboczej i zahamowania poznawczego, w którym uczestnicy proszeni są o dopasowanie zestawów dwóch obrazów testowych różniących się kolorem do docelowych obrazów (zwykle 10 sekund). Test mierzy zarówno czas reakcji, jak i liczbę wybranych pozycji.

Uczestnicy zostaną ocenieni przez zaślepionego asesora przed rozpoczęciem interwencji iw ciągu jednego tygodnia od zakończenia 10-tygodniowego programu. Ocena przed i po interwencji zostanie rozłożona na dwa dni, z których każdy będzie trwał około 60 minut z odpowiednimi okresami odpoczynku. Wykonywanie oceny równowagi i chodu na bieżni podczas wykonywania równoczesnych zadań poznawczych może być trudne, a uczestnicy mogą stracić równowagę. Bieżnia jest wyposażona w boczne poręcze bezpieczeństwa, które są łatwo dostępne, a uczestnicy będą wyposażeni w szelki bezpieczeństwa przymocowane powyżej do systemu nośnego. Również podczas wszystkich testów fizjoterapeuta będzie stał za lub obok uczestników, aby w razie potrzeby udzielić pomocy.

Analiza statystyczna:

Porównamy i przetestujemy różnicę w wartościach wyjściowych danych demograficznych, zdolności chodzenia i zweryfikowanych, opartych na wydajności miar równowagi między grupami trenującymi obwody z testem U Manna-Whitneya dla wyników w skali porządkowej i testem t-Studenta dla niezależnych grup przy założeniu równych wariancji .

Wielokrotny pomiar modelu mieszanego (ANOVA) zostanie wykorzystany do zbadania wpływu wewnątrzgrupowego i międzygrupowego na zmienne zależne reprezentujące wydolność serca, równowagę rdzenia, stabilność chodu i wydajność chodu w dwóch zadaniach, stabilność spojrzenia i parametry wykonawczych funkcji poznawczych ( Hipoteza 1); Funkcja wykonawcza (Hipoteza 2); Kontrola wzroku i wydolność serca (hipoteza 3).