老年人步态平衡控制的感觉运动轨迹
2019年6月27日 更新者:University of North Carolina, Chapel Hill
人口老龄化使人虚弱跌倒的风险异常高,这大大降低了独立性和生活质量。
筛查跌倒风险仍然极具挑战性,旨在减轻跌倒风险的计划对每年经历一次或多次跌倒的相当一部分老龄化人口的影响不大。
站立和行走的平衡控制取决于整合可靠的感官反馈以及计划和执行适当的运动反应。
步行平衡控制尤其具有动态性,需要主动协调地调整姿势(即躯干稳定)和一步一步的脚部放置。
因此,研究人员使用定制的沉浸式虚拟环境表明,感觉(即光流)扰动,尤其是在步行期间应用时,会引发强烈而持久的运动反应以保持平衡。
令人兴奋的试点数据表明,这些运动反应在老年人中更为普遍,这可能是由于越来越依赖视觉来控制平衡。
额外的试验数据表明,长时间暴露于这些扰动可能有效地制约成功的平衡控制策略。
基于这些最近的发现,并利用老年人越来越依赖视觉来控制平衡,研究人员站在了一种潜在变革性新方法的最前沿,以更有效地识别和减轻与年龄相关的跌倒风险。
研究人员的总体假设是,光流扰动,尤其是在行走过程中应用时,可以有效地识别由于衰老和跌倒史导致的平衡缺陷,并随后可以通过训练调节成功平衡控制的神经力学。
研究概览
详细说明
具体目标 1. 研究控制光流扰动敏感性的感觉、运动和认知运动机制。 衰老增加了对平衡控制视觉的依赖。 然而,老化和跌倒史对光流扰动易感性影响的中枢和外周机制尚不清楚。 假设 1:光流扰动的夹带将与视觉依赖性和体感功能下降最密切相关,暗示与年龄相关的多感官重新加权过程。 方即干扰)机制是个体间对扰动易感性差异的基础。
具体目标 2. 估计长时间的光流扰动对调节老年跌倒者步行平衡控制的神经力学的功效。 来自年轻人的试点数据表明,长时间暴露于光流扰动可能会影响用于成功控制步行平衡的反应策略。 研究者的前提是动态扰动训练可以提高对意外平衡干扰的恢复能力。 在这里,研究人员对光流扰动训练对老年跌倒者步行平衡的影响进行了初步测试。 假设 2:(a) 有跌倒史的老年人会适应长时间的扰动,调节他们在步行平衡控制中的步进调整,以及 (b) 在训练后改善他们对意外平衡挑战的反应。 方法:在两个 20 分钟的会话中,在随机交叉设计的不同日期,有跌倒史的老年人将行走(“治疗”会话)和不(“控制”会话)长时间暴露于光流扰动。 研究人员将通过步态可变性、动态稳定性和一系列现实世界的目标和避障任务的表现来评估训练期间步行平衡神经力学的时间依赖性变化和后效应。
研究类型
介入性
注册 (实际的)
14
阶段
- 不适用
联系人和位置
本节提供了进行研究的人员的详细联系信息,以及有关进行该研究的地点的信息。
学习地点
-
-
North Carolina
-
Chapel Hill、North Carolina、美国、27514
- Applied Biomechanics Laboratory
-
-
参与标准
研究人员寻找符合特定描述的人,称为资格标准。这些标准的一些例子是一个人的一般健康状况或先前的治疗。
资格标准
适合学习的年龄
65年 及以上 (OLDER_ADULT)
接受健康志愿者
是的
有资格学习的性别
全部
描述
纳入标准:
- 能够在没有辅助工具的情况下行走(即助行器、手杖)
- 具有提供知情同意的全部能力
较年长的非失败者
- 65岁以上
- 过去 12 个月内没有跌倒史*
有跌倒史的老年人
- 65岁以上
过去 12 个月内有一次或多次跌倒史*
- 出于本研究的目的,计入自我报告总数的跌倒将按照凯洛格国际工作组的定义——跌倒是“无意中跌落到地面或某个较低的高度,而不是由于遭受猛烈打击,意识丧失,中风或癫痫发作时突然瘫痪”
排除标准:
- 当前下肢受伤或骨折
- 服用导致头晕的药物
- 有假肢
- 犯人
- 个人显然缺乏提供知情同意的能力
学习计划
本节提供研究计划的详细信息,包括研究的设计方式和研究的衡量标准。
研究是如何设计的?
设计细节
- 主要用途:治疗
- 分配:随机化
- 介入模型:跨界
- 屏蔽:没有任何
武器和干预
参与者组/臂 |
干预/治疗 |
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实验性的:干预,然后控制
老年人会在光流扰动下行走
|
连续中外侧(即左右)20 分钟的光流扰动,在跑步机行走期间通过虚拟现实引发横向不平衡的视觉感知。
没有光流扰动的普通跑步机行走
|
实验性的:控制,然后干预
老年人将正常行走(没有光流扰动)
|
连续中外侧(即左右)20 分钟的光流扰动,在跑步机行走期间通过虚拟现实引发横向不平衡的视觉感知。
没有光流扰动的普通跑步机行走
|
研究衡量的是什么?
主要结果指标
结果测量 |
措施说明 |
大体时间 |
---|---|---|
步行 10 分钟后姿势摇摆的变化
大体时间:基线,10 分钟
|
左右姿势摇摆的幅度
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基线,10 分钟
|
步行 10 分钟后运动学变异性的变化
大体时间:基线,10 分钟
|
以 cm 为单位测量的步宽步进校正幅度
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基线,10 分钟
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步行 10 分钟后足部放置定位精度的变化
大体时间:基线,10 分钟
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执行足部定位目标任务的准确性。
即,初始接触时脚跟标记与目标线之间的距离(在行走过程中使用三维运动捕捉测量)。
|
基线,10 分钟
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次要结果测量
结果测量 |
措施说明 |
大体时间 |
---|---|---|
步行 10 分钟后认知运动干扰准确度的变化
大体时间:基线,10 分钟
|
执行听觉 stroop 测试的准确性(认知双重任务)
|
基线,10 分钟
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步行 10 分钟后认知运动干扰响应时间的变化
大体时间:基线,10 分钟
|
执行听觉 stroop 测试(认知双重任务)的响应时间
|
基线,10 分钟
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步行 10 分钟后稳定性变异幅度的变化
大体时间:基线,10 分钟
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稳定性边际(脚外侧边界与身体重心之间的距离,以厘米为单位测量)的步进波动变化
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基线,10 分钟
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合作者和调查者
在这里您可以找到参与这项研究的人员和组织。
调查人员
- 首席研究员:Jason Franz, PhD、Unviersity of North Carolina at Chapel Hill
出版物和有用的链接
负责输入研究信息的人员自愿提供这些出版物。这些可能与研究有关。
一般刊物
- Franz JR, Francis CA, Allen MS, O'Connor SM, Thelen DG. Advanced age brings a greater reliance on visual feedback to maintain balance during walking. Hum Mov Sci. 2015 Apr;40:381-92. doi: 10.1016/j.humov.2015.01.012. Epub 2015 Feb 14.
- Francis CA, Franz JR, O'Connor SM, Thelen DG. Gait variability in healthy old adults is more affected by a visual perturbation than by a cognitive or narrow step placement demand. Gait Posture. 2015 Sep;42(3):380-5. doi: 10.1016/j.gaitpost.2015.07.006. Epub 2015 Jul 17.
- Thompson JD, Franz JR. Do kinematic metrics of walking balance adapt to perturbed optical flow? Hum Mov Sci. 2017 Aug;54:34-40. doi: 10.1016/j.humov.2017.03.004. Epub 2017 Apr 2.
- Stokes HE, Thompson JD, Franz JR. The Neuromuscular Origins of Kinematic Variability during Perturbed Walking. Sci Rep. 2017 Apr 11;7(1):808. doi: 10.1038/s41598-017-00942-x.
- Richards JT, Selgrade BP, Qiao M, Plummer P, Wikstrom EA, Franz JR. Time-dependent tuning of balance control and aftereffects following optical flow perturbation training in older adults. J Neuroeng Rehabil. 2019 Jul 1;16(1):81. doi: 10.1186/s12984-019-0555-3.
研究记录日期
这些日期跟踪向 ClinicalTrials.gov 提交研究记录和摘要结果的进度。研究记录和报告的结果由国家医学图书馆 (NLM) 审查,以确保它们在发布到公共网站之前符合特定的质量控制标准。
研究主要日期
学习开始 (实际的)
2017年10月30日
初级完成 (实际的)
2018年7月25日
研究完成 (实际的)
2018年7月25日
研究注册日期
首次提交
2017年10月31日
首先提交符合 QC 标准的
2017年11月13日
首次发布 (实际的)
2017年11月14日
研究记录更新
最后更新发布 (实际的)
2019年7月5日
上次提交的符合 QC 标准的更新
2019年6月27日
最后验证
2019年2月1日
更多信息
此信息直接从 clinicaltrials.gov 网站检索,没有任何更改。如果您有任何更改、删除或更新研究详细信息的请求,请联系 register@clinicaltrials.gov. clinicaltrials.gov 上实施更改,我们的网站上也会自动更新.
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