Att ta hänsyn till externa signaler och rörelsestrategier vid Parkinsons sjukdom

EXPERIMENTELL: Hjärnengagemang när du använder kompensatoriska lägen för att gå

Hjärnengagemang (rekrytering av uppmärksamhet) mäts under fyra gångförhållanden

Beteende: externa signaler och kognitiva rörelsestrategier

extern cueing är sensoriska stimuli som auditiv (t.ex. rytmiska metronomslag) eller eller visuella (t.ex. åtskilda linjer på golvet). Kognitiva rörelsestrategier hänvisar till att fokusera uppmärksamheten på en specifik parameter för gång (t.ex. steglängd, armsvängning).

I studien går deltagarna under fyra gångförhållanden: 1) vanlig (baslinje) gång 2) promenader medan de tar hänsyn till externa signaler som kommer att appliceras via metronomslag. Antalet slag per minut anpassas till varje deltagares antal steg per minut. 3) att gå med rörelse kognitiv strategi: deltagarna uppmanas att fokusera på sin steglängd - och fokusera på att öka sin steglängd medan de går. 4) Dubbla uppdrag - gå medan de utför en kognitiv uppgift.

Under de fyra gångförhållandena kommer hjärnans engagemang att mätas med hjälp av det enkanaliga EEG-systemet (Brain-MARC LTD) som beskrivs i följande avsnitt om resultatmått.

Gånghastighet- Fysiologisk mätning av gång

Gånghastigheten mäts med Mobility Lab OPAL-systemet (APDM, USA) som består av tre små tröghetsmätenheter (IMU-sensorer inklusive 3D-accelerometrar och 3D-gyroskop samplade vid 128 Hz, MobilityLab, APDM Inc., Portland, OR). IMUs fästes vid deltagarens anklar och ländryggen med hjälp av elastiska kardborreband. Dessa sensorer mäter gånghastighet (meter per sekund).

Steglängd- Fysiologisk mätning av gång

Steglängden mäts med Mobility Lab OPAL-systemet (APDM, USA) som består av tre små tröghetsmätenheter (IMU-sensorer inklusive 3D-accelerometrar och 3D-gyroskop samplade vid 128 Hz, MobilityLab, APDM Inc., Portland, OR). IMUs fästes vid deltagarens anklar och ländryggen med hjälp av elastiska kardborreband. Dessa sensorer mäter steglängd (cm).

Kadens- Fysiologisk mätning av gång

Kadens mäts med Mobility Lab OPAL-systemet (APDM, USA) som består av tre små tröghetsmätenheter (IMU-sensorer inklusive 3D-accelerometrar och 3D-gyroskop samplade vid 128 Hz, MobilityLab, APDM Inc., Portland, OR). IMU:er fästes vid deltagarens anklar och ländrygg med hjälp av elastiska kardborreband. Dessa sensorer mäter kadens (antal steg som tas på 1 minut).

Svängtidsprocent- Fysiologisk mätning av gång

Svängtidsprocent (procenten av tiden från den totala tiden av en gångcykel som ett ben är i luften mäts med Mobility Lab OPAL-systemet (APDM, USA) som består av tre små tröghetsmätenheter (IMU-sensorer inklusive 3D-accelerometrar och 3D-gyroskop samplade vid 128 Hz, MobilityLab, APDM Inc., Portland, OR). IMU:er fästes vid deltagarens anklar och ländrygg med hjälp av elastiska kardborreband. Dessa sensorer mäter svängtidsprocent (enheter anges i procent)

Elektrisk aktivitet (eeg) av det hjärnfysyologiska måttet på elektriska signaler

Under promenaden tillämpas mått på uppmärksamhetsrekrytering under gång av ett enkanaligt EEG-system (Brain-MARC LTD). Systemet förenklar EEG-analys för att justera utvinningen av relevanta uppmärksamhetsrelaterade markörer från pågående EEG. EEG provtas med MindWave torrelektrodsystem [25], med en frontalelektrod (~Fpz) och en referenselektrod på örsnibben. Samplade data överförs via en trådlös anslutning till experimentdatorn, där signalen bearbetas. En algoritm beräknar

Kognitiv funktion Go-NoGo Response Inhibition

NeuroTrax™ datoriserade tester bedömer hjärnans välbefinnande inom en rad kognitiva domäner. Specifikt testar Go-NoGo Response Inhibition förmågor för uppmärksamhet och verkställande funktion.

Go-NoGo-testet är ett test av svarstid och svarshämning. Deltagarna presenteras med en serie stora färgade rutor med varierande förseningar. Varje ruta kan vara en av fyra färger. Deltagarna uppmanas att svara så snabbt som möjligt genom att trycka på en musknapp om fyrkanten är någon annan färg än röd. Resultatparametrar inkluderar noggrannhet (dvs. procent korrekt), svarstid och dess associerade varians, en sammansatt poäng beräknad som noggrannhet dividerat med svarstid, antal utelämnande fel, antal uppdragsfel och svarstid associerad med uppdragsfel.

Kognitiv funktion-Stroop Interferens

NeuroTrax™ datoriserade tester bedömer hjärnans välbefinnande inom en rad kognitiva domäner. Specifikt testar Stroop Interference förmågan till Attention, Executive Function.

Stroop-testet mäter svarstid och exekutiv funktion. I testet måste försökspersonerna säga färgen på ordet på skärmen, inte vad ordet säger. Resultatparametrar inkluderar noggrannhet, svarstid och dess associerade varians, och en sammansatt poäng beräknad som noggrannhet dividerat med svarstid.

Kognitiv funktionsstadium informationsbearbetningshastighet

NeuroTrax™ datoriserade tester bedömer hjärnans välbefinnande inom en rad kognitiva domäner. Specifikt testar stegvis informationsbearbetningshastighet förmågan till uppmärksamhet och informationsbearbetningshastighet. Det stegvisa informationsbearbetningshastighetstestet mäter informationsbehandling med ökande komplexitetsnivåer. Testet består av tre nivåer av informationsbehandlingsbelastning: ensiffriga, tvåsiffriga aritmetiska problem (t.ex. 5-1) och tresiffriga aritmetiska problem (t.ex. 3+2-1). Deltagarna presenteras för en serie siffror eller aritmetiska problem (enligt nivån) och instrueras att svara så snabbt som möjligt genom att trycka på vänster musknapp om siffran eller resultatet är mindre än eller lika med 4 och höger musknapp om den är större än 4. Utfallsparametrar för varje hastighetsökning för varje nivå inkluderar noggrannhet, svarstid och dess

Kognitiv funktion-Fingerknackning

NeuroTrax™ datoriserade tester bedömer hjärnans välbefinnande inom en rad kognitiva domäner. Specifikt testar Finger Tapping motorik. Deltagarna presenteras med en vit rektangel, som fylls med rött från vänster till höger under 12 sek. Uppgiften kräver att deltagaren trycker på vänster musknapp så många gånger som möjligt medan rektangeln fylls med rött. Resultatparametrarna för detta test inkluderar inter-tapp-intervall och tillhörande varians (i millisekunder) för deltagarens dominanta hand.

Kognitiv funktion-'Catch'-spel

NeuroTrax™ datoriserade tester bedömer hjärnans välbefinnande inom en rad kognitiva domäner. Specifikt testar "Catch"-spelet förmågor för exekutiva funktioner och motoriska färdigheter. Under "Catch"-spelet ser deltagarna ett rektangulärt vitt föremål falla vertikalt från toppen av skärmen. Deras uppgift är att "fånga" föremålet innan det når botten av skärmen genom att placera den rektangulära gröna paddeln direkt i vägen för det fallande föremålet. Svar görs med deltagarens bästa hand. Hastigheten för det fallande föremålet ökar stegvis när testet fortsätter, vilket gör det allt svårare att "fånga" föremålet i tid. Resultatparametrar inkluderar svarstid och tillhörande varians för det första draget, antal riktningsändringar per försök, fel för missade fångster och en total prestationspoäng.

Kognitiv funktion-Problemlösning

NeuroTrax™ datoriserade tester bedömer hjärnans välbefinnande inom en rad kognitiva domäner. Specifikt är NeuroTrax Problem Solving-testet ett icke-verbalt IQ-test som bedömer förmågan att uppskatta de rumsliga relationerna mellan geometriska former som utgör ett mönster. Deltagarna presenteras med ett ofullständigt mönster som består av tre rutor som innehåller enkla geometriska former i en viss konfiguration. Ytterligare sex rutor som innehåller geometriska former visas längst ned på skärmen. Svar med tangentbordets sifferknappar indikerar vilken av de sex formerna som bäst kompletterar mönstret. De rumsliga relationerna mellan de enkla geometriska formerna blir mer komplexa när testet fortskrider, och testet är adaptivt genom att det avslutas tidigt när prestandan är dålig. Resultatparametern för detta test består av en total noggrannhetspoäng som inkluderar prestanda vid olika svårighetsgrader.

Kognitiv funktion-exekutiv funktion indexpoäng

Grupper av normaliserade parametrar som mäter exekutiv funktion sätts i medelvärde för att producera indexpoäng för exekutiv funktion. Resultatparametrarna som utgör detta indexpoäng är: Go-NoGo: Sammansatt poäng; Stroop Interferens: Sammansatt poäng; Catch Game: Totalt resultat.

Kognitiv funktion-uppmärksamhetsindex poäng

Grupper av normaliserade parametrar som mäter uppmärksamhet är medelvärde för att producera indexpoäng för uppmärksamhet. Resultatparametrarna som utgör detta indexpoäng är: Go-NoGo: Svarstid; Go-NoGo: Svarstid standardavvikelse; Stroop Interferens: Responstid; Etapperad informationsbearbetning: Svarstid; Informationsbehandling: Noggrannhet.

Kognitiv funktion-Informationsbearbetning Hastighetsindex poäng

Grupper av normaliserade parametrar som mäter informationsbehandlingshastighet beräknas medelvärde för att producera indexpoäng för informationsbehandlingshastighet. Resultatparametrarna som utgör detta indexpoäng är: Etappvis informationsbearbetning: sammansatt poäng, nivå 1.1; Etappvis informationsbearbetning: Sammansatt poäng, nivå 1,3; Etappvis informationsbearbetning: sammansatt poäng, nivå 2.1; Etappvis informationsbearbetning: Sammansatt poäng, nivå 2.2

Kognitiv funktion-motorisk färdighetsindexpoäng

Grupper av normaliserade parametrar som mäter motorik är medelvärde för att producera indexpoäng för motoriska färdigheter. Resultatparametrarna som utgör detta indexpoäng är: Fingerknackning: Inter-Tap Interval; Fingerknackning: Peka Interval Std Dev; Catch Game: Dags att göra 1:a draget