Wpływ treningu Exergame na ciało i mózg osób starszych (Active@Home)

Związane z wiekiem zmiany zwyrodnieniowe powodują upośledzenie chodu i większe ryzyko upadków u osób starszych. Upadki są główną przyczyną urazów, ograniczenia mobilności, niezależności i ogólnego samopoczucia. Większość codziennych czynności badacza, w tym chodzenie, to zadania, które wymagają nie tylko funkcji motorycznych, ale także poznawczych. Dlatego również w zapobieganiu upadkom istnieje potrzeba połączonych interwencji motoryczno-poznawczych. Exergames – gry wymagające aktywności fizycznej i ruchu do gry – są obiecującą opcją motywującego i angażującego treningu motoryczno-poznawczego, szczególnie w połączeniu z nowo dostępnymi technologiami. W międzynarodowym projekcie Ambient Assisted Living Association (AAL) opracowano nową grę exer (Active@Home), która ostatecznie ma na celu zapobieganie upadkom u osób starszych i zawiera podstawy teoretyczne z nauk o ruchu, neuropsychologii, kognitywistyki i sztuki projektowania gier .

Podczas starzenia się zmiany związane z wiekiem są widoczne nie tylko w funkcjach czuciowych, motorycznych i poznawczych, ale także na (podstawowym) poziomie neuronalnym: Starzejący się mózg jest związany ze zmianami neurostrukturalnymi i zmianami funkcjonalnymi we wzorcu aktywności neuronów. Szczególnie płat (przed)czołowy i przyśrodkowy płat skroniowy (hipokamp) są podatne na degenerację związaną z wiekiem. Jednak również w starszym wieku można zaobserwować neuroplastyczność opartą na doświadczeniu; dorosły mózg posiada zdolność do zmiany funkcji i struktur korowych w odpowiedzi na stymulację lub trening. Dowody wskazują, że zależną od doświadczenia plastyczność nerwową można zwiększyć zarówno poprzez ćwiczenia fizyczne, jak i poznawcze. Powstaje pytanie, w jaki sposób połączenie obu - połączonego treningu motoryczno-poznawczego - wpływa na neuroplastyczność starzejącego się mózgu. Wykazano, że trening Exergame poprawia funkcje motoryczne i poznawcze. Aby zrozumieć mechanizmy leżące u podstaw tych efektów treningowych, należy zbadać wpływ na poziom aktywności neuronów i strukturę mózgu.

Głównym celem tego badania jest określenie wpływu domowego, wieloskładnikowego treningu exergame na funkcje motoryczne i poznawcze osób starszych w porównaniu ze zwykłą grupą kontrolną oczekujących na opiekę.

Aby zrozumieć leżące u ich podstaw mechanizmy, drugorzędnym celem jest ocena wpływu treningu gry egzemplifikacyjnej na poziom neuronów (struktura mózgu).

Gra ćwiczeniowa Active@Home to wieloskładnikowy, motoryczno-poznawczy trening zapobiegania upadkom u osób starszych. Składa się głównie z trzech elementów; trening siłowy, trening równowagi i trening kognitywny. W treningu siłowym uwzględniono ruchy oparte na Tai Chi, ponieważ Tai Chi jest wykonywane głównie w pozycji półprzysiadu, która powoduje duże obciążenie mięśni kończyn dolnych. W treningu równowagi taniec jest częścią gry Active@Home, ponieważ wykazano, że wykonywanie szybkich i dobrze ukierunkowanych kroków skutecznie zapobiega upadkom. Zarówno Tai Chi, jak i taniec są „holistycznymi” aktywnościami fizycznymi, wymagającymi funkcji motorycznych, poznawczych i umysłowych. Co więcej, gra Active@Home wyraźnie koncentruje się na określonych funkcjach uwagi i wykonawczych (selektywna uwaga, podzielność uwagi, kontrola hamowania/zakłóceń, elastyczność umysłowa, pamięć robocza), które są ważne dla chodzenia i bezpiecznego chodu. Aby zmaksymalizować korzyści dla uczestników, gra Active@Home wdraża kilka podstawowych ogólnych zasad szkolenia; zapewnienie informacji zwrotnej, optymalnego obciążenia wymaganiami zadań, progresji trudności i dużej zmienności. Konfiguracja systemu Active@Home jest łatwa i składa się z klucza sprzętowego HDMI (do uruchamiania aplikacji), który należy podłączyć do telewizora oraz czterech czujników do noszenia (do pomiaru ruchów).

Wszyscy zainteresowani uczestnicy zostaną poddani badaniu przesiewowemu pod kątem kwalifikowalności do badania (badanie funkcji poznawczych za pomocą MMSE, badanie przesiewowe stanu zdrowia za pomocą kwestionariusza). Następnie kwalifikujący się uczestnicy są losowo przydzielani do grupy interwencyjnej lub grupy kontrolnej listy oczekujących. Na pierwszej wizycie (T1) przeprowadzane są wstępne pomiary (funkcje motoryczne i poznawcze, skany MRI) ze wszystkimi uczestnikami. Uczestnicy grupy interwencyjnej zostaną wyposażeni w zestaw ćwiczeń Active@Home oraz zostaną poinstruowani, jak skonfigurować i korzystać z systemu w domu. Okres interwencji trwa 16-18 tygodni (nie więcej niż 2 tygodnie przerwy/urlopu) z trzema sesjami treningowymi tygodniowo, z których każda trwa około 40 minut. Wszyscy uczestnicy muszą wypełnić protokół aktywności przez cały okres interwencji. Po zakończeniu wszystkich sesji treningowych (w grupie interwencyjnej) przeprowadzane są post-pomiary na T2 ze wszystkimi uczestnikami. Pomiary odbędą się w CERENEO (szwajcarska klinika i instytut badawczy w Vitznau, Lucerna). Uczestnicy grupy kontrolnej z listy oczekujących są poinstruowani, aby w okresie badania kontynuowali swoje zwykłe codzienne zajęcia i zajęcia. Po zakończeniu pomiarów otrzymają grę Active@Home do użytku osobistego w domu (na kilka miesięcy).