Ingatan Kerja Visuospatial Dan Melintasi Halangan dalam Orang Muda Dan Tua
Sep 19, 2023
Abstrak
Melintasi halangan memerlukan memori kerja visuospatial untuk membimbing trajektori kaki mengekor apabila penglihatan tidak tersedia. Ingatan kerja visuospatial, seperti yang dinilai dengan ujian neuropsikologi, menurun dengan usia, bagaimanapun, ini masih perlu disiasat secara fungsional dalam lintasan halangan. Terdapat juga bukti bahawa pengekodan visuospatial semasa tugas sekunder mengganggu kawalan keseimbangan semasa melangkah dan berjalan pada orang yang lebih tua. Di sini, kami mengkaji kesan interaksi umur mengikut kelewatan (kajian 1) dan umur mengikut tugasan visuospatial sekunder (kajian 2) keadaan pada pelepasan halangan dalam tugas lintasan halangan berpandukan memori kerja visuospatial.
Dewasa muda yang sihat berumur 19 hingga 36 tahun (n=20 dalam kajian 1 dan n=17 dalam kajian 2) dan dewasa tua yang sihat berumur 66 hingga 83 tahun (n=29 dalam kajian 1 dan n =21 dalam kajian 2) telah diarahkan untuk melangkah melepasi halangan dengan kaki hadapan mereka dan mengangkanginya untuk tempoh kelewatan sebelum menyempurnakan lintasan dengan kaki mengekori mereka. Dalam kajian 1, dua keadaan ketinggian halangan (12 cm, 18 cm) dan dua tempoh kelewatan (20 s, 60 s) telah dibentangkan dalam susunan rawak. Dalam kajian 2, peserta dikehendaki menghadiri sama ada tiada tugasan sekunder (kawalan), tugas sekunder visuospatial (pergerakan bintang), atau tugasan sekunder bukan ruang (aritmetik), sambil meredah halangan untuk tempoh kelewatan selama 20 saat, pada halangan ketinggian 12 cm dan 18 cm, dipersembahkan secara rawak. Kinematik kaki mengekori (min dan kebolehubahan jarak maksimum jari kaki melepasi halangan) ditentukan melalui tangkapan gerakan.
Latensi ialah masa yang diambil oleh seseorang untuk menerima maklumat dan bertindak balas. Masa kelewatan setiap orang akan berbeza-beza berdasarkan faktor seperti umur, kesihatan dan kemahiran peribadi. Walau bagaimanapun, orang ramai boleh mengurangkan kependaman mereka melalui latihan dan senaman yang berterusan. Terdapat hubungan rapat antara kependaman dan ingatan.
Otak manusia adalah organ yang penuh dengan keajaiban. Ia secara berterusan menerima maklumat baharu sambil mengklasifikasikan, menganalisis dan menyimpan maklumat ini sehingga ia diperlukan. Dari segi kependaman, orang ramai perlu memproses maklumat dengan cepat supaya mereka boleh memprosesnya dengan cepat dan bertindak balas dengan tepat. Apabila kependaman kita berkurangan, otak kita boleh memproses maklumat dengan lebih pantas, bertindak balas lebih pantas dan menguasai kemahiran baharu dengan lebih baik.
Sebaliknya, ingatan kita adalah fungsi penting otak, dan kependaman juga tidak dapat dipisahkan daripada ingatan. Otak kita menyimpan maklumat baharu dengan mengaitkannya dengan maklumat lama. Biasanya, otak kita secara automatik mengkategorikan dan menyusun maklumat ke dalam bank memori yang sesuai. Walau bagaimanapun, jika kita berlengah terlalu lama, otak kita mula meninggalkan proses automatik ini dan lebih suka mengingati maklumat yang paling penting.
Satu cara yang berkesan untuk meningkatkan kependaman dan ingatan ialah dengan melatih otak kita. Sama seperti senaman fizikal, otak kita juga memerlukan latihan dan senaman yang kerap untuk kekal sihat. Sebagai contoh, kita boleh menggunakan otak kita dengan melakukan masalah matematik, menghafal perkataan, atau bermain permainan logik, dengan itu mengurangkan kependaman kita dan meningkatkan ingatan kita.
Secara keseluruhannya, terdapat hubungan yang kuat antara kependaman dan ingatan. Jika kita boleh menurunkan kependaman kita dan meningkatkan ingatan kita melalui latihan berterusan, maka kita akan lebih mampu memproses maklumat dan mempelajari kemahiran baharu dengan lebih baik. Melatih otak secara berterusan juga merupakan tingkah laku positif yang boleh membantu kita lebih yakin dan berjaya dalam kehidupan seharian. Dapat dilihat bahawa kita perlu meningkatkan daya ingatan. Cistanche deserticola boleh meningkatkan daya ingatan dengan ketara. Cistanche deserticola adalah bahan perubatan tradisional Cina yang mempunyai banyak kesan unik, salah satunya adalah untuk meningkatkan daya ingatan. Keberkesanan daging cincang berasal dari pelbagai bahan aktif yang terkandung di dalamnya, termasuk asid, polisakarida, flavonoid, dll. Bahan-bahan ini boleh menggalakkan kesihatan otak dalam pelbagai cara.
Klik Tahu Memori Jangka Pendek cara menambah baik
Tiada interaksi umur demi kelewatan atau umur demi menengah tugasan yang signifikan secara statistik. Dalam kajian 1, kebolehubahan kelegaan jari kaki adalah lebih besar pada orang dewasa muda dan meningkat dengan peningkatan tempoh kelewatan dalam kedua-dua kumpulan. Dalam kajian 2, berbanding dengan keadaan kawalan, kebolehubahan kelegaan jari kaki adalah lebih ketara dalam keadaan tugas sekunder bukan ruang tetapi tidak dalam keadaan visuospatial. Bertentangan dengan hipotesis kami, penemuan ini mencadangkan bahawa orang dewasa muda dan lebih tua sama-sama boleh menyimpan perwakilan halangan melalui memori kerja visuospatial untuk tempoh sekurang-kurangnya 60 saat dan menggunakan maklumat ini untuk memanjat kaki mengekor mereka dengan selamat di atas halangan.
Walau bagaimanapun, peningkatan dalam kebolehubahan pelepasan kaki mengekori dengan tempoh kelewatan menunjukkan bahawa perwakilan halangan mula merosot walaupun dalam tempoh 20 tahun pertama tanpa mengira umur. Pembiayaan yang menjalankan tugas aritmetik serentak menjejaskan pelepasan halangan berpandukan memori kerja visuospatial menunjukkan potensi peningkatan risiko tersandung semasa merentas halangan semasa melakukan dwi-tugas pada orang muda dan lebih tua.
Kata kunci
Berumur · Menghindari halangan · Memori bekerja · Tugas kedua · Pemprosesan visuospatial.
pengenalan
Kebanyakan kejatuhan pada orang tua berlaku semasa ambulasi dan lintasan halangan, masing-masing menyumbang 50–70% dan 11% daripada jatuh (Lord et al. 2007; Milat et al. 2009). Ini tidak menghairankan kerana menyeberangi halangan adalah cabaran biasa dalam kehidupan seharian, seperti ketika mengelak keretakan di laluan pejalan kaki atau menaiki tangga. Maladaptasi gaya berjalan kepada halangan boleh menyebabkan perlanggaran dan jatuh.
Lintasan halangan ialah tugas terarah matlamat yang kompleks yang memerlukan proses kognitif peringkat tinggi, termasuk fungsi eksekutif, perhatian, pemprosesan visuospatial dan perancangan motor (Chen et al. 2017; Mirelman et al. 2017; Mollaei, et al. 2017; Shumway- Cook et al. 2007; Yogev-Seligmann et al. 2008). Menurut kajian baru-baru ini dalam berkaki empat dan manusia, ingatan kerja visuospatial (VSWM) sangat terlibat dalam lintasan halangan; di mana ia merujuk kepada penyimpanan sementara maklumat visuospatial yang digunakan untuk membimbing tingkah laku yang berterusan (Baddeley 2003; Pasternak et al. 2005). Bentuk ingatan kerja ini amat penting dalam lintasan halangan, di mana perwakilan visuospatial yang disimpan bagi halangan digunakan untuk membimbing kedua-dua kaki melepasi halangan apabila visualisasi langsung halangan menjadi tidak tersedia (Yogev-Seligmann et al. 2008; Lajoie et al. 2012; Mohagheghi et al. 2004; Rhea et al. 2011; Shinya et al. 2012).
Kajian terhadap kucing dan kuda telah menunjukkan bahawa berkaki empat boleh berjaya melepasi halangan dengan kaki depan mereka dan mengangkangi antara kaki depan dan belakang mereka untuk tempoh kelewatan, sebelum kemudiannya melepasi halangan dengan kaki belakangnya (McVea et al. 2006; McVea et al. 2007 ; Whishaw et al. 2009; Wong et al. 2017). Tugas ini bergantung pada VSWM untuk membimbing lintasan halangan belakang, kerana visualisasi halangan tidak tersedia. Dalam eksperimen ini, maklumat visuospatial yang tepat mengenai ketinggian halangan (ditunjukkan dengan mengecilkan kaki belakangnya ke atas halangan) dikekalkan untuk tempoh kelewatan sehingga 10 minit dalam kucing (McVea et al. 2006; McVea et al. 2007) dan 15 minit dalam kuda (Whishaw et al. 2009). Menggunakan paradigma merentas halangan yang serupa dengan orang dewasa muda, Lajoie et al. (Lajoie et al. 2012) menunjukkan bahawa orang dewasa muda juga boleh mengekalkan maklumat visuospatial yang tepat mengenai ketinggian halangan untuk tempoh kelewatan sekurang-kurangnya 2 minit, seperti yang ditunjukkan oleh skala yang sesuai pada kaki mengekor mereka ke atas halangan berikutan tempoh kelewatan.
Terutama, VSWM telah didapati merosot dengan usia. Penurunan berkaitan usia ini telah ditunjukkan secara meluas menggunakan pelbagai ujian pen-dan-kertas VSWM, di mana orang dewasa yang lebih tua menunjukkan prestasi yang lebih teruk daripada orang dewasa muda (Mattay et al. 2006; Heinzel et al. 2017; Lubitz et al. 2017; Suzuki, et al. 2018). Tambahan pula, ketepatan tindak balas genggaman anggota atas berpandukan VSWM juga telah ditunjukkan menurun dengan usia (Cheng et al. 2012). Walau bagaimanapun, penurunan VSWM berfungsi dengan umur masih kurang difahami dan belum disiasat dalam konteks penyeberangan halangan anggota bawah sehingga kini.
Selain itu, dwi-tugas adalah keperluan biasa dalam kehidupan seharian, contohnya berbual sambil berjalan. Kajian dwi-tugas sebelum ini telah menunjukkan bahawa menjalankan tugas kognitif sekunder secara signifikan menjejaskan prestasi dalam tugas berjalan dan keseimbangan, yang boleh meningkatkan risiko jatuh (Yogev-Seligmann et al. 2008; Worden et al. 2016; Maylor et al. 1996; Woollacott et al. al. 2002; Menant, et al. 2014). Mereka yang menumpukan pada penyeberangan halangan telah mengesahkan kesan buruk penuaan (Brown et al. 2005; Kim et al. 2007) dan tugas mengalihkan pandangan (Worden et al.2016; Cho et al. 2019) atau memerlukan perhatian VS yang meningkat (Lo et al. 2015) mengenai pelepasan selamat dan/atau prestasi tugas sekunder. Walau bagaimanapun, perbandingan kesan tugasan sekunder yang menggunakan domain kognitif yang berbeza pada prestasi merentas halangan, dalam kalangan orang dewasa muda dan lebih tua, masih belum disiasat.
Paradigma dwi-tugas mungkin berguna untuk meneroka jenis tugas sekunder kognitif yang mengganggu perwakilan halangan dalam VSWM, dengan itu memberi kesan buruk kepada lintasan halangan pada orang yang lebih tua. Kami dan yang lain telah melaporkan bahawa berbanding dengan tugas kognitif bukan ruang, tugas kognitif visuospatial lebih mengganggu kawalan keseimbangan semasa berdiri, melangkah dan berjalan, mungkin disebabkan oleh persaingan untuk rangkaian biasa untuk pengekodan maklumat spatial (Menant, et al. 2014; Sturnieks et. al. 2008a; Woollacott et al. 2008; Barra et al. 2006; Kerr et al. 1985; Nadkarni et al. 2010).
Untuk menangani isu di atas, kami menjalankan dua kajian pelengkap. Kajian 1 menyiasat kesan umur dan tempoh kelewatan pada perwakilan halangan dalam VSWM, menggunakan data kinematik (pelepasan jari kaki). Kami membuat hipotesis kumpulan umur dengan kesan interaksi tempoh kelewatan pada data kinematik, di mana peserta muda dan lebih tua tidak akan mempunyai perbezaan yang signifikan dalam min dan kebolehubahan pelepasan jari kaki pada tempoh kelewatan yang lebih pendek; tetapi pada tempoh kelewatan yang lebih lama, peserta yang lebih tua akan mempamerkan kebolehubahan pelepasan kaki mengekori yang lebih ketara berbanding peserta muda. Hipotesis ini telah didaftarkan sebelum analisis data pada Rangka Kerja Sains Terbuka (osf.io/f65b4).
Kajian 2 menyiasat kesan tugas kognitif visuospatial berbanding tugas kognitif bukan ruang pada perwakilan halangan dalam VSWM semasa tugasan merentas halangan pada orang dewasa muda dan lebih tua. Kami membuat hipotesis bahawa jika lintasan halangan bergantung kepada VSWM: (i) tugas kognitif visuospatial akan menghasilkan peningkatan yang lebih besar dalam kebolehubahan intra-subjek bagi pelepasan kaki mengekor semasa lintasan halangan, berbanding dengan tugas kognitif bukan ruang dan tugas kawalan; dan (ii) kesan ini akan menjadi lebih ketara pada orang dewasa yang lebih tua. Oleh itu, kami membuat hipotesis keadaan jenis dwi-tugas mengikut kesan interaksi kumpulan umur pada kebolehubahan pelepasan jari kaki, yang telah didaftarkan sebelum analisis data pada Rangka Kerja Sains Terbuka (osf.io/t3c8e).
Kaedah
Peserta
Dua puluh orang dewasa muda yang sihat dan 29 orang dewasa yang lebih tua yang sihat mengambil bahagian dalam Kajian 1, dan 17 orang dewasa muda yang sihat dan 21 orang dewasa yang sihat telah mengambil bahagian dalam Kajian 2. Peserta muda telah diambil daripada kalangan kakitangan dan pelajar Neuroscience Research Australia (NeuRA), manakala peserta yang lebih tua adalah diambil daripada pendaftaran sukarelawan NeuRA dan peserta penyelidikan terdahulu yang telah menunjukkan minat dalam kajian masa depan di NeuRA (Sturnieks et al. 2019).
Kriteria kemasukan adalah skor Mini-Mental State Examination (MMSE) (Tombaugh 1992) sekurang-kurangnya 24, berdikari dalam aktiviti kehidupan seharian, dan keupayaan untuk bergerak sekurang-kurangnya 20 m tanpa menggunakan bantuan mobiliti. Kriteria pengecualian adalah keadaan perubatan atau psikologi yang mungkin menghalang penyertaan selamat dalam kajian. Semua peserta memberikan persetujuan bertulis termaklum seperti yang diluluskan oleh Jawatankuasa Etika Penyelidikan Manusia Universiti New South Wales (HC15580).
Protokol
Para peserta melawat NeuRA pada satu (kajian tunggal) atau dua (kedua-dua kajian) untuk penilaian, terlebih dahulu melengkapkan bateri pendek ujian neuropsikologi. Kajian ini mengadaptasi paradigma halangan yang diterangkan oleh Lajoie dan rakan sekerja (Lajoie et al. 2012). Di sini, halangannya ialah sebatang batang kayu sepanjang 1 m berdiameter 1 cm yang dicat hijau terang dan dilekatkan pada satu hujung pada tupang (Rajah 1), yang boleh menahan rod pada dua ketinggian yang berbeza—18 cm (tinggi) dan 12 cm (rendah) (Rajah 1). Pemilihan dua ketinggian halangan yang berbeza (dibentangkan dalam susunan rawak) yang digunakan dalam kedua-dua kajian adalah untuk memastikan peserta kekal prihatin terhadap ketinggian halangan dalam setiap percubaan, dan untuk menghalang peserta memperoleh corak motor yang dipelajari untuk membersihkan halangan. Ketinggian halangan 18 cm dipilih untuk menghasilkan semula ketinggian langkah standard di Australia (Persatuan Piawaian Australia 1992), manakala ketinggian halangan 12 cm dipilih untuk cukup berbeza daripada ketinggian halangan sebelumnya. Para peserta dibekalkan dengan kasut standard gaya Oxford untuk dipakai sepanjang eksperimen dan ditanya kaki mana yang mereka akan pilih untuk berdiri di atas satu kaki, untuk memastikan penguasaan kaki.
Ujian deskriptif
Peperiksaan keadaan mental mini (MMSE) menyediakan ukuran global fungsi kognitif untuk memastikan pemenuhan kriteria inklusi (Tombaugh 1992). Ujian membuat jejak (TMT) menilai fungsi eksekutif kelajuan motor kognitif dan keupayaan menukar tugas, dan perbezaan antara bahagian A dan B ujian dikira untuk menyediakan ukuran fungsi eksekutif (dengan menghapuskan elemen kelajuan dan motor. daripada pentadbiran ujian) (Wechsler et al. 1981). Skala Kecerdasan Dewasa Wechsler-III (WAIS-III) Digit Span Backwards subtest menilai memori kerja lisan (Wechsler et al. 1997); dan tugas pergerakan bintang visuospatial menilai memori kerja visuospatial (Menant et al. 2014; Sturnieks et al. 2008a). Akhirnya, ketajaman visual yang diperbetulkan dinilai secara binokular dengan carta 6 m-logMAR.
Kajian 1
Dalam kajian 1, peserta melakukan satu blok enam ujian kawalan, diikuti oleh dua blok dua belas ujian percubaan setiap satu. Para peserta diberi rehat rehat di antara setiap blok. Sebelum ujian kawalan, peserta melakukan beberapa ujian latihan untuk mengenal pasti kedudukan permulaan individu dan membiasakan diri dengan kasut dan tugas mengangkang.
Percubaan kawalan Pada permulaan setiap percubaan, peserta berdiri pada kedudukan permulaan yang tetap di hadapan halangan. Atas arahan lisan, peserta mengambil satu langkah dengan kaki bukan dominan, kemudian melangkah melepasi halangan dengan kaki dominan (memimpin) sebelum segera melepasi halangan dengan kaki bukan dominan (mengekor) dan meneruskan berjalan beberapa langkah untuk melintasi garisan penghujung~2 m jauhnya.
Percubaan eksperimen Pada permulaan setiap percubaan percubaan, peserta berdiri pada kedudukan permulaan yang tetap di hadapan halangan. Atas arahan lisan, peserta mengambil satu langkah dengan kaki bukan dominan, kemudian melangkah melepasi halangan dengan kaki dominan (memimpin). Pada peringkat ini, peserta dikehendaki untuk terus melintasi halangan untuk satu daripada dua tempoh kelewatan—20 s (pendek) dan 60 s (panjang). Semasa tempoh penangguhan, peserta diarahkan untuk berdiam diri dan menahan diri daripada melihat ke bawah pada halangan tetapi mengalihkan pandangan mereka pada sasaran visual (palang hitam dan putih) yang diletakkan pada paras mata 4 m di hadapan mereka. Dalam tempoh ini, seorang pemeriksa (bersembunyi di sebalik tirai dan tidak dapat dilihat oleh peserta) menurunkan halangan ke tanah tanpa pengetahuan peserta, untuk memastikan peserta tidak akan menghubungi halangan jika mereka memandang rendah ketinggiannya. Selepas tempoh penangguhan, nada bip memberi isyarat kepada peserta untuk melangkah melepasi halangan dengan kaki bukan dominan (mengekor), tanpa melihat ke bawah pada halangan (Gamb. 2). Ketinggian halangan dan tempoh kelewatan dibentangkan dalam susunan rawak merentasi ujian eksperimen.
Kajian 2
Dalam kajian 2, peserta dikehendaki menghadiri sama ada tiada tugasan sekunder (kawalan), tugasan sekunder visuospatial (pergerakan bintang), atau tugasan sekunder bukan ruang (aritmetik) sambil mengatasi halangan untuk tempoh kelewatan selama 20 saat. Peserta melakukan enam ujian bagi setiap keadaan (tiga pada setiap ketinggian) yang dibentangkan dalam susunan rawak blok. Tempoh kelewatan selama 20 saat dipilih untuk meminimumkan keletihan dan monotoni.
Persediaan eksperimen Sepanjang tempoh kelewatan, arahan tugasan sekunder dihantar secara berterusan kepada peserta sebagai rakaman suara melalui pembesar suara untuk memastikan penglibatan tanpa gangguan dengan tugasan kedua; iaitu soalan baharu disampaikan sejurus selepas peserta menjawab soalan sebelumnya. Dalam tempoh kelewatan, halangan itu turut diturunkan ke tanah tanpa pengetahuan peserta; selepas tempoh penangguhan, nada bip memberi isyarat kepada peserta untuk melengkapkan langkah melepasi halangan tanpa melihat ke bawah (Gamb. 2).
Cognitive secondary tasks The visuospatial (star movement) task has been previously described (Menant et al. 2014; Sturnieks et al. 2008a), and required participants to envisage four boxes arranged in a 2×2 matrix labeled A to D. Participants were asked to mentally visualize a star located in one of the boxes making four movements (comprising up, down, left, right, and diagonal moves), then state the final location of the star. The nonspatial (arithmetic) task required participants to perform additions and subtractions using four single-digit numerals, but with a running total that was always>0. Dalam keadaan terkawal, peserta diarahkan untuk menahan diri daripada penglibatan mental.
Tugasan sekunder yang dipilih memerlukan respons lisan yang setara kebanyakannya satu suku kata, dan kedua-dua tugasan sekunder sebelum ini ditunjukkan untuk dipadankan untuk kesukaran (Menant, et al. 2014; Sturnieks et al. 2008a). Oleh itu, sebarang kesan mengelirukan pertuturan atau kerumitan tugasan akan konsisten merentas kedua-dua keadaan tugasan sekunder. Peserta mempraktikkan kedua-dua syarat tugasan sekunder untuk memastikan mereka mahir dalam menjalankannya sebelum memulakan ujian percubaan. Peratusan soalan yang dijawab dengan betul telah direkodkan untuk menilai ketepatan prestasi tugasan sekunder.
Pengumpulan data
Data kinematik (kelegaan jari kaki dan ketinggian kaki maksimum) diukur menggunakan 7-sistem tangkapan gerakan kamera (OptiTrack, NaturalPoint, Oregon, Amerika Syarikat) pada kadar pensampelan 100 Hz, menggunakan penanda retroreflective pasif. Penanda jari kaki diletakkan pada lokasi relatif yang sama pada semua kasut, pada permukaan atas kasut, lebih tinggi daripada kepala metatarsal kedua.
Analisis data
Kelegaan jari kaki (TC) dikira untuk kaki mengekor, ketinggian kaki maksimum mengatasi halangan diukur untuk kedua-dua kaki, serta kebolehubahan intra-subjek TC. Kelegaan jari kaki ditakrifkan sebagai jarak menegak antara penanda jari kaki dan sempadan atas halangan apabila penanda jari kaki lintasan berada terus di atas halangan (iaitu, kedudukan anterior-posterior penanda kaki adalah sejajar dengan halangan) . TC kaki mengekor diperolehi kerana halangan telah diturunkan dan oleh itu tidak berada dalam kedudukan yang memerlukan pembersihan. Kebolehubahan kelegaan jari kaki dikira sebagai sisihan piawai bagi min TC. Ketinggian jari kaki maksimum telah dikira untuk mengesahkan bahawa para peserta telah menskalakan trajektori kaki mereka kepada ketinggian halangan. Ia ditakrifkan sebagai anjakan menegak maksimum penanda kaki kaki silang dari tanah semasa trajektori melangkah melepasi halangan. Purata TC kaki mengekor mewakili ketepatan prestasi merentas halangan, manakala kebolehubahan intrasubjek TC kaki mengekor mewakili ketekalan prestasi merentas halangan. Data kinematik ini dikira dan dikumpulkan untuk setiap kumpulan umur dan keadaan tugas menggunakan kod bertulis tersuai dalam MATLAB (MATLAB R2018, The MathWorks Inc., Natick, Massachusetts, USA). Kami tidak membuat hipotesis kesan ketara secara statistik bagi ketinggian halangan pada kebolehubahan TC kaki mengekori; oleh itu, selepas mengumpulkan data ketinggian halangan, data kebolehubahan TC yang tertinggal dikira daripada 6 percubaan untuk keadaan kawalan (kelewatan sifar), 12 percubaan dalam setiap keadaan kelewatan percubaan dalam Kajian 1, dan 6 percubaan dalam setiap keadaan tugas sekunder dalam Kajian 2 (kawalan, NS dan VS).
Untuk kajian 1, saiz sampel 50 (20 muda dan 30 dewasa lebih tua) dianggap mencukupi untuk mengesan perbezaan bermakna antara kumpulan bagi pembolehubah bersandar utama (tinggi pelepasan halangan kaki mengekori), iaitu perbezaan 25% dalam pelepasan kaki melepasi halangan (Hatton et al. 2013). Untuk kajian 2, sampel kemudahan telah dikumpulkan yang mencerminkan sumber yang tersedia untuk kajian (masa, pembiayaan dan kakitangan).
Analisis statistik
Analisis statistik data yang dikumpul telah dilengkapkan menggunakan IBM Statistical Package for Social Sciences (SPSS) Statistics Version 23 (IBM Corp., New York, USA). Data telah diperiksa secara visual untuk outlier dan kenormalan taburan, dan data yang condong telah diubah log. Dalam kajian 1, analisis variasi ukuran berulang model campuran (ANOVA) telah dilakukan pada pembolehubah kinematik dengan tempoh kelewatan (sifar, 20 s, 60 s) dan ketinggian halangan (rendah, tinggi) sebagai faktor dalam subjek, dan umur. kumpulan (muda, lebih tua) sebagai faktor antara subjek. Keadaan kelewatan sifar dimasukkan dalam analisis untuk menyiasat potensi kemerosotan yang mungkin berlaku dalam tempoh 20 saat pertama. Dalam kajian 2, pengukuran berulang model campuran ANOVA telah dilakukan pada pembolehubah kinematik dengan keadaan tugas sekunder (kawalan, bukan ruang, visuospatial) dan ketinggian halangan (rendah, tinggi) sebagai faktor dalam subjek, dan kumpulan umur (muda, lebih tua) sebagai faktor antara subjek. Dalam kedua-dua kajian, di mana kesan interaksi atau kesan utama yang ketara telah dikenalpasti, ujian post hoc menggunakan kaedah Least Significant Difference telah dilakukan. Hipotesis nol ditolak jika p<0.05.
Keputusan
Penerangan sampel
Jadual 1 membentangkan maklumat prestasi ujian demografi, antropometrik dan kognitif asas untuk semua peserta dalam kedua-dua kajian. Perbezaan kumpulan umur menunjukkan fungsi kognitif dan penglihatan yang lebih teruk dalam kumpulan yang lebih tua berbanding dengan yang muda (Jadual 1). Namun begitu, semua peserta mempunyai visi yang mencukupi untuk melaksanakan tugas merentas halangan.
Menurut Jadual 1, bahagian wanita tidak jauh berbeza antara kumpulan muda dan lebih tua dalam Kajian 1 (masing-masing 40% vs. 62%) (Χ2 = 2.315, p=0.128 ) atau Kajian 2 (53% lwn. 52%) (Χ2 = 0.001, p=0.973). Secara keseluruhan, wanita terdiri daripada 53% peserta dalam Kajian 1 dan 53% dalam Kajian 2.
Data hilang
Peserta kehilangan data untuk satu percubaan dalam keadaan berikut untuk Kajian 1: kelewatan sifar rendah (n=1), kelewatan sifar tinggi (n=2), kelewatan pendek yang rendah (n{{3} }), kelewatan panjang rendah (n=3), kelewatan pendek yang tinggi (n=1) dan kelewatan panjang yang tinggi (n=3). Selain itu, dua percubaan telah hilang untuk seorang peserta dalam keadaan kelewatan sifar rendah dan peserta lain dalam keadaan kelewatan pendek yang tinggi. Untuk Kajian 2, bilangan peserta yang kehilangan satu percubaan adalah seperti berikut: kelewatan sifar rendah (n=2), bukan spatial rendah (n=4), visuospatial rendah (n{{ 12}}), kelewatan sifar tinggi (n=1), bukan spatial tinggi (n=2), visuospatial tinggi (n=4). Ini disebabkan oleh penanda kaki yang jatuh atau terhalang.
Tiada pelarasan diperlukan dalam analisis statistik memandangkan semua peserta mempunyai set data penuh min dan kebolehubahan intra-subjek TC.
Penskalaan trajektori kaki kepada ketinggian halangan
Dalam kedua-dua kajian, trajektori kaki yang mendahului dan mengekori telah diskalakan kepada ketinggian halangan. Pada keadaan kelewatan sifar (ujian kawalan) kajian 1, min ketinggian kaki maksimum untuk kedua-dua pendahuluan (F1,46=574.159, p<0.001) and trailing legs (F1,46=125.366, p<0.001) was increased when stepping over the high obstacle compared to the low obstacle (main effect of height) (Data presented in supplementary Table S1).
Dalam Kajian 1, dua peserta muda dan dua lebih tua menghubungi halangan tinggi (18 cm) dengan kaki pendahulu pada satu-satu masa (tidak pernah pada lintasan halangan pertama). Dalam kajian 2, seorang peserta muda menghubungi halangan pendek (12 cm) dengan kaki depan. Percubaan ini dibuang dan diulang. Empat daripada lima peserta (tiga muda, satu lebih tua) yang menghubungi halangan memenuhi keperluan minimum untuk ketajaman penglihatan untuk kecergasan memandu [ketajaman penglihatan yang diperbetulkan (0.3logmar dan ke atas)] (Latham et al. 2015) .
Kajian 1 dapatan
Bertentangan dengan hipotesis kami, tiada interaksi umur demi kelewatan untuk TC kaki mengekor min (F1,47=0.567, p=0.571) atau kebolehubahan intra-subjek bagi TC kaki mengekor. (F1,47=1.982, p=0.150) (Gamb. 3a dan b). Sebaliknya, untuk TC kaki mengekor min, kami mendapati kumpulan umur yang ketara mengikut interaksi ketinggian halangan (F2,94=13.838, p=0.001) (Gamb. 3c). Ujian post hoc menunjukkan bahawa kedua-dua kumpulan umur mengalami pengurangan ketara TC kaki mengekor apabila melangkah melepasi halangan tinggi berbanding halangan rendah (muda: p=0.001, lebih tua: p < 0.001). Selain itu, apabila melangkah melepasi halangan rendah, tidak terdapat perbezaan yang ketara antara TC kaki mengekor min yang digunakan oleh kedua-dua kumpulan umur (p=0.621). Walau bagaimanapun, apabila melangkah melepasi halangan yang tinggi, orang dewasa yang lebih tua mempunyai min TC kaki mengekor yang jauh lebih kecil daripada orang dewasa muda (p=0.044) (Gamb. 3c).
Tiada ketinggian mengikut kumpulan umur atau ketinggian melalui interaksi kelewatan pada kebolehubahan intra-subjek TC kaki mengekor. Dengan data dikumpulkan merentas dua keadaan ketinggian, kami mendapati bahawa kebolehubahan intra-subjek TC mengekori menunjukkan kesan utama kumpulan umur (F1,47=14.52, p<0.001), as well as a main effect of delay condition (F2,94=17.54, p<0.001) (Fig. 3b). For the main effect of age group, TC variability was significantly greater in young adults compared to older adults (Fig. 3b). For the main effect of delay condition, TC variability was significantly increased at both the 20 s (p<0.001) and 60 s (p<0.001) delay conditions when compared to the zero-delay condition (Fig. 3b).
Kajian 2 dapatan
Bertentangan dengan hipotesis kami, tiada kumpulan umur mengikut interaksi syarat untuk TC kaki mengekor min (F2,72=1.303, p=0.278) atau kebolehubahan intra-subjek bagi TC kaki mengekor ( F2,72=0.087, p=0.917) (Gamb. 4). Juga tiada kumpulan umur mengikut interaksi ketinggian halangan (F2,72= 0.356, p=0.554). Purata TC menunjukkan kesan utama ketinggian halangan (F1,36=61.909, p<0.001), where participants had a smaller mean TC when stepping over the high obstacle compared to the low obstacle. With data from both obstacle heights pooled, the mean TC showed no interaction effect (F2,72=1.303, p=0.272) or main effect involving age group (F2,72=0.218, p=0.643) or condition (F2,72=2.172, p=0.140) (Fig. 4a).
Tiada ketinggian yang ketara secara statistik mengikut kumpulan umur atau ketinggian mengikut interaksi keadaan untuk kebolehubahan intra-subjek TC kaki mengekor. Dengan ketinggian dikumpulkan, terdapat kesan utama keadaan (F2,72=3.59, p=0.033), di mana peserta menunjukkan kebolehubahan TC yang lebih besar apabila melaksanakan tugas sekunder NS berbanding dengan keadaan kawalan (iaitu, tiada tugas kedua) (p=0.021) (Gamb. 4b). Tiada perbezaan dalam kebolehubahan TC antara tugas kedua VS dan keadaan kawalan (p=0.382) atau tugas kedua NS (p=0.081). Tiada kesan utama umur (F1,36=1.230, p=0.275) (Gamb. 4b).
Semua peserta dalam kedua-dua kumpulan umur merekodkan ketepatan 100% dalam melaksanakan tugasan visuospatial dan aritmetik.
Perbincangan
Ringkasan
Penemuan kajian 1 kami mencadangkan bahawa orang dewasa muda dan lebih tua sama-sama dapat mengekalkan perwakilan halangan dalam VSWM untuk tempoh sekurang-kurangnya 60 saat, ditunjukkan oleh keupayaan seterusnya untuk membersihkan halangan dengan selamat dengan kaki mengekor. Walau bagaimanapun, peningkatan yang bergantung kepada kelewatan dalam kebolehubahan TC kaki belakang yang diperhatikan dalam kedua-dua kumpulan umur menunjukkan bahawa perwakilan halangan ini mula merosot dalam masa 20 saat pertama. Untuk kajian 2, penemuan kami mencadangkan bahawa prestasi lintasan halangan dipandu VSWM ini terdedah kepada gangguan dwi-tugas, seperti yang ditunjukkan oleh peningkatan dalam kebolehubahan TC yang diperhatikan dalam kedua-dua kumpulan umur apabila tugas menengah bukan ruang (aritmetik) dilakukan berbanding dengan kawalan (tunggal -tugas) keadaan. Menariknya, ketiadaan kesan interaksi umur demi keadaan pada prestasi merentas halangan dwi-tugas menunjukkan bahawa penuaan tidak meningkatkan kos dwi-tugas untuk menjejaki pelepasan kaki semasa melintasi halangan, sekurang-kurangnya pada tahap kerumitan tugas yang disiasat dalam kajian ini.
Kajian 1: mengekalkan Perwakilan halangan dalam Memori kerja visuospatial
Dalam kajian 1, kami menggunakan paradigma merentas halangan untuk menyiasat kesan umur dan tempoh kelewatan pada penyimpanan perwakilan halangan dalam VSWM, yang digunakan untuk membimbing tingkah laku merentas halangan berikutnya. Keupayaan untuk melangkah dengan selamat sesuatu halangan dengan pelepasan yang mencukupi adalah penting untuk pergerakan yang selamat. Tugas ini sangat bergantung pada pelbagai proses kognitif peringkat tinggi termasuk VSWM, di mana maklumat visuospatial dimensi dan lokasi halangan (Diaz, et al. 2018) disimpan sementara dan digunakan untuk membimbing trajektori kedua-dua anggota bawah untuk membersihkan halangan dengan sewajarnya ( Baddeley 2003; Pasternak et al. 2005). Sebagai contoh, kajian terdahulu telah menunjukkan bahawa kucing dan orang dewasa muda yang sihat sama-sama boleh berjaya mengelakkan halangan di sepanjang laluan pejalan kaki walaupun apabila penglihatan ditarik beberapa langkah sebelum melintasi halangan (Mohagheghi et al. 2004; Wilkinson et al. 2005), menunjukkan bahawa visuospatial yang tepat maklumat tentang dimensi halangan dan kedudukan spatial boleh disimpan dalam VSWM untuk sekurang-kurangnya tempoh yang singkat dan digunakan untuk membimbing trajektori kaki yang sesuai melepasi halangan.
Dalam kebanyakan kes lintasan berhalangan, perwakilan halangan ini hanya perlu disimpan dalam VSWM untuk tempoh yang singkat, memandangkan pada manusia langkah kaki mengekor mengikuti hampir serta-merta selepas langkah kaki utama melepasi halangan. Walau bagaimanapun, dalam situasi tertentu, perwakilan saraf bagi halangan mungkin perlu dikekalkan untuk tempoh yang lebih lama untuk membimbing rundingan halangan yang selamat, seperti mengingati kedudukan alat taman yang diletakkan di bawah di taman, mainan kanak-kanak di ruang tamu. , haiwan peliharaan di anjung dan ketika menavigasi lorong yang bersepah selepas menutup lampu. Menggunakan paradigma meredah halangan (di mana peserta melintasi halangan dengan kaki depan mereka dan mengangkanginya untuk tempoh kelewatan sebelum melepasinya dengan kaki mengekorinya), Lajoie dan rakan sekerja menunjukkan bahawa orang dewasa muda mampu menyimpan perwakilan saraf bagi halangan untuk tempoh sekurang-kurangnya 120 s, seperti yang ditunjukkan oleh skala yang sesuai bagi kaki mengekor kepada ketinggian halangan berikutan kelewatan (Lajoie et al. 2012).
Dalam eksperimen ini, kami memanjangkan soalan ini kepada orang dewasa yang lebih tua dan menunjukkan bahawa orang dewasa yang lebih tua juga boleh mengekalkan perwakilan halangan dalam VSWM untuk kelewatan sekurang-kurangnya 60 saat. Ini ditunjukkan oleh keupayaan konsisten mereka untuk mengukur kaki mengekor mereka ke ketinggian halangan dari ingatan, walaupun selepas tempoh penangguhan. Yang penting, fakta bahawa peserta kedua-dua kumpulan umur meningkatkan trajektori kaki mereka ke ketinggian halangan walaupun selepas tempoh kelewatan menunjukkan bahawa peserta tidak hanya bergantung pada strategi lalai melangkah tinggi untuk melepasi halangan. Sebaliknya, mereka telah mengumpulkan maklumat tepat tentang ketinggian dan kedudukan halangan berbanding dengan kaki yang mengekori mereka dan menyimpan maklumat ini sebagai perwakilan saraf yang stabil bagi halangan dalam VSWM dan berjaya melaksanakan langkah mengikut kadar ingatan ini.
Menariknya, ketiadaan kesan interaksi atau kesan utama tempoh kelewatan pada min trailing leg TC menunjukkan bahawa perwakilan halangan kekal stabil dalam VSWM orang dewasa yang lebih tua selama sekurang-kurangnya 60 saat, yang merupakan tempoh kelewatan paling lama yang diuji dalam eksperimen ini. Penemuan ini mengejutkan, memandangkan VSWM telah ditunjukkan secara meluas untuk menurun dengan usia, kedua-duanya dalam konteks ujian pen dan kertas VSWM (Myerson et al. 1999; Vecchi et al. 2005; Bopp et al. 2007; Fiore et. al. 2012) dan dalam tetapan fungsi ketepatan menggenggam anggota atas (Cheng et al. 2012). Ada kemungkinan bahawa tempoh kelewatan 60 s yang digunakan dalam kajian ini tidak mencukupi untuk mendedahkan sebarang potensi penurunan berkaitan usia dalam VSWM untuk lintasan halangan, dan kesan umur ini mungkin menjadi jelas dengan peningkatan julat tempoh kelewatan yang diuji. Walau bagaimanapun, dalam kajian ini, kami tidak menguji tempoh kelewatan lebih daripada 60 saat untuk kebimbangan keletihan pada peserta yang lebih tua.
Kajian 1: Kesan Umur ke atas Kebolehubahan Kelegaan Jari Kaki intra-individu
Hakikat bahawa kebolehubahan TC kaki jejak intra-subjek meningkat dalam kedua-dua kumpulan umur apabila tempoh kelewatan dikenakan adalah menarik, memandangkan langkah ini merupakan penunjuk kukuh risiko tersandung semasa melintasi halangan (Best et al. 2008). Apabila melepasi halangan, TC yang mencukupi mesti dicapai untuk memastikan halangan itu berjaya dilepaskan dengan selamat. Oleh itu, peningkatan kebolehubahan dalam TC apabila melepasi halangan boleh meningkatkan risiko sentuhan halangan, sekali gus meningkatkan risiko tersandung dan jatuh. Dalam kajian ini, walaupun peserta masih dapat melepasi halangan dengan selamat dengan kaki mengekor mereka berikutan tempoh kelewatan yang berpanjangan, peningkatan kebolehubahan TC kaki mengekor antara kelewatan sifar dan 20 s nampaknya menunjukkan bahawa perwakilan halangan yang disimpan dalam VSWM mengalami beberapa tahap kemerosotan walaupun dalam tempoh 20 saat, tanpa mengira kumpulan umur.
Bertentangan dengan hipotesis kami, kebolehubahan TC kaki jejak intra-subjek adalah lebih besar pada orang dewasa muda berbanding orang dewasa yang lebih tua tanpa mengira ketinggian halangan atau tempoh kelewatan. Ini bercanggah dengan literatur perundingan halangan sebelum ini yang tidak menemui kesan umur pada kebolehubahan TC kaki belakang (Chen 1991; Muir et al. 2019). Hakikat bahawa kumpulan yang lebih muda adalah lebih berubah daripada kumpulan yang lebih tua adalah menarik, memandangkan orang dewasa yang lebih tua menunjukkan kebolehubahan TC yang lebih besar daripada orang dewasa muda semasa berjalan aras (Mills et al. 2008). Ada kemungkinan bahawa orang dewasa yang lebih tua dalam sampel kami dihadkan oleh ketegaran biomekanik yang lebih besar daripada orang dewasa muda (Boyer et al. 2017), dan dengan itu mempunyai konsistensi yang lebih tinggi dalam menghasilkan gerakan yang diperlukan untuk melangkah melepasi halangan dengan kaki mengekor mereka. Selain itu, disebabkan kawalan keseimbangan yang lebih lemah dan penglihatan yang lebih lemah, peserta yang lebih tua mungkin lebih prihatin dan berhati-hati dalam melepasi halangan, manakala kumpulan yang lebih muda mungkin telah menggunakan pendekatan yang lebih tidak ambil peduli (Muir et al. 2020).
Kajian 1: Kesan Ketinggian pada pembersihan min jari kaki
Kami juga mendapati bahawa peserta kedua-dua kumpulan umur melangkah melepasi halangan yang tinggi dengan TC yang lebih kecil daripada halangan yang rendah, tanpa mengira tempoh kelewatan. Ini kelihatan konsisten dengan penemuan oleh Lajoie dan rakan sekerja (Lajoie et al. 2012) dalam kalangan dewasa muda, walaupun ketinggian halangan yang digunakan dalam eksperimen mereka adalah lebih tinggi daripada yang digunakan di sini. Terutamanya, kajian perundingan halangan sebelum ini telah menghasilkan penemuan yang tidak konsisten mengenai kesan ketinggian halangan pada min TC, dengan beberapa kajian melaporkan TC yang lebih kecil dengan halangan yang lebih tinggi (Lajoie et al. 2012; Maidan et al. 2018), ada yang melaporkan TC yang lebih besar dengan halangan yang lebih tinggi (Chen1991; Muir et al. 2019; Pan et al. 2016), dan beberapa melaporkan tiada kesan ketinggian halangan pada TC (Lu et al. 2006). Terdapat juga bukti baru-baru ini pada orang dewasa muda bahawa pelepasan kaki dari hadapan dan anggota jejak dipengaruhi oleh ketinggian halangan kontralateral dalam paradigma lintasan dwi-halangan (Miura et al. 2021). Namun begitu, trend penurunan TC dengan peningkatan ketinggian halangan dalam kajian ini adalah menarik kerana ia konsisten dengan penyelidikan yang menunjukkan bahawa risiko tersandung meningkat dengan ketinggian halangan (Chou et al. 1998; Rietdyk et al. 2011).
Menariknya, kecenderungan penurunan TC kaki mengekor dengan peningkatan ketinggian halangan adalah lebih jelas dalam kumpulan yang lebih tua, bertentangan dengan banyak kajian terdahulu yang tidak menemui kesan umur pada TC kaki mengekor (Lu et al. 2006; Draganich et al. 2004; Lowrey et al. 2007; Chien, et al. 2018). Penjelasan yang mungkin untuk pemerhatian ini mungkin perbezaan yang berkaitan dengan usia dalam pendekatan kinematik untuk melintasi halangan antara orang dewasa muda dan lebih tua. Sebagai contoh, McFadyen dan Prince (McFadyen et al. 2002) mendapati bahawa orang dewasa yang lebih tua menunjukkan penurunan pelvis yang lebih besar ipsilateral ke kaki yang mengekor apabila ia melangkah melepasi halangan, yang menyumbang kepada TC yang lebih kecil apabila melintasi halangan berbanding dewasa muda. Di sini, perbezaan kinematik berkaitan usia yang sama ini mungkin menyumbang kepada TC kaki mengekor yang lebih kecil yang dilihat pada orang dewasa yang lebih tua berbanding dengan orang dewasa muda apabila melangkah melepasi halangan yang tinggi.
Kajian 2: Kesan umur pada keadaan dwi-tugas
Dalam kajian 2, kami menggunakan paradigma dwi-tugas untuk menyiasat sama ada menjalankan tugas sekunder VS berbanding dengan tugas bukan VS akan mengganggu VSWM yang diperlukan untuk membimbing lintasan halangan dan seterusnya menjejaskan pelepasan halangan. Bertentangan dengan hipotesis kami, kami tidak menemui kesan umur demi keadaan pada parameter kinematik lintasan halangan (min dan kebolehubahan intra-subjek TC kaki mengekor). Ini menunjukkan bahawa walaupun semasa menjalankan tugas menengah kognitif, orang dewasa yang lebih tua kekal berkemampuan seperti orang dewasa muda untuk menyimpan perwakilan halangan yang stabil dalam VSWM untuk tempoh kelewatan sekurang-kurangnya 60 saat.
Penjelasan yang mungkin untuk ketiadaan kesan umur pada gangguan dwi-tugas untuk tugas merentas halangan yang dipandu VSWM ialah peserta yang lebih tua mungkin telah menggunakan pendekatan yang lebih berhati-hati untuk merentas halangan daripada rakan sejawat mereka yang lebih muda, memilih untuk mengutamakan prestasi dalam tugas utama melintasi halangan untuk meminimumkan risiko tersandung dengan mengorbankan prestasi tugas sekunder dan jika tiada arahan khusus mengenai keutamaan tugas. Corak peningkatan keutamaan tugas motor dengan usia sering dilaporkan dalam literatur dwi-tugas (Kim et al. 2007; Muir et al. 2020; Brown et al. 2002; Schrodt et al. 2004; Mersmann et al. 2013; Simieli et al. al. 2015), mungkin menunjukkan strategi penyesuaian oleh orang dewasa yang lebih tua untuk mengimbangi kemerosotan berkaitan umur dalam kawalan keseimbangan yang mungkin telah menimbulkan peningkatan risiko jatuh, terutamanya dalam situasi yang memerlukan dua tugasan (Sturnieks et al. 2008b).
Penjelasan alternatif untuk penemuan kami mungkin bahawa tugas kognitif sekunder tidak melebihi ambang kerumitan yang diperlukan untuk mencabar perhatian, ingatan kerja, dan sumber fungsi eksekutif peserta kami, yang mungkin telah mendedahkan perubahan VSWM yang berkaitan dengan usia pada kami yang lebih tua. peserta. Penjelasan ini disokong oleh penemuan bahawa semua peserta dalam kedua-dua kumpulan umur memberikan jawapan yang betul kepada semua soalan merentas kedua-dua jenis tugasan kognitif, mencadangkan tahap kesukaran yang berpotensi tidak mencukupi. Walau bagaimanapun, kajian masa depan harus merangkumi rakaman masa tindak balas, ukuran hasil yang lebih sensitif bagi prestasi tugas kognitif.
Kajian 2: Kos dwi-tugas bagi tugasan aritmetik dan visuospatial
Pembiayaan bahawa tugas sekunder aritmetik meningkatkan kebolehubahan TC kaki jejak intra-subjek berikutan tempoh kelewatan adalah selaras dengan penemuan daripada kajian rundingan halangan dwi-tugasan sebelumnya (Kim et al. 2007; Guadagnin et al. 2015). Peningkatan kebolehubahan dalam TC ini menunjukkan bahawa gangguan daripada tugas aritmetik mengakibatkan keupayaan yang lebih lemah untuk secara konsisten mengingati maklumat tepat tentang ketinggian halangan daripada VSWM untuk membimbing pelepasan halangan kaki mengekori. Memandangkan kegagalan untuk menjana akaun pelepasan jari kaki yang mencukupi untuk majoriti perjalanan yang berkaitan dengan halangan (Chou et al. 1997), penemuan ini membayangkan bahawa prestasi serentak tugas kognitif seperti aritmetik mental semasa melintasi halangan boleh meningkatkan risiko tersandung dari sentuhan halangan.
Yang menghairankan, tugas visuospatial nampaknya tidak mengganggu prestasi merentas halangan yang dipandu VSWM. Dapatan ini berbeza dengan kajian dwi-tugas sebelum ini di mana tugas pergerakan bintang visuospatial yang sama didapati mengganggu kawalan imbangan semasa tugasan berdiri dan melangkah lebih daripada tugas aritmetik yang dipadankan dengan kesukaran (Menant et al. 2014; Sturnieks et al. 2008b). Dalam kajian ini, kos dwi-tugasan yang lebih besar secara tidak seimbang bagi tugas visuospatial telah dikaitkan dengan keperluan bersamanya untuk laluan saraf pemprosesan visuospatial yang sama dengan tugas kawalan imbangan, yang membawa kepada gangguan dwi-tugas yang lebih besar.
Penemuan divergen semasa mungkin disebabkan oleh perbezaan reka bentuk eksperimen, kerana tidak seperti kajian lepas yang melibatkan tindak balas pantas atau pergerakan dinamik, peserta berdiri di tempat dalam tempoh yang lama semasa menjalankan tugas sekunder. Oleh itu, mereka akan mempunyai masa untuk menggunakan strategi untuk menjalankan dua tugas kognitif. Dalam kes tugasan aritmetik, peserta mungkin telah menggunakan VSWM untuk menyimpan, memanipulasi dan mengemas kini maklumat berangka (Hubber et al. 2014; Cavdaroglu et al. 2016; Clearman et al. 2017), dan bukannya menyelesaikan tugasan secara hafalan. Tambahan pula, di bawah keadaan yang tidak tergesa-gesa dan statik, ada kemungkinan beberapa peserta menggunakan lekapan di makmal sebagai grid visual dengan itu mengurangkan pergantungan pada VSWM untuk melaksanakan tugas pergerakan bintang. Malah, beberapa peserta secara sukarela melaporkan menggunakan strategi ini selepas percubaan mereka.
Had
Kami mengakui kajian kami mempunyai batasan tertentu. Dalam eksperimen ini, peserta bermula dari kedudukan pegun dan mengambil satu langkah ke arah halangan sebelum melepasinya dengan kaki depan. Kaedah ini mungkin menyebabkan peserta mengamalkan tingkah laku berjalan dan merentas halangan yang berbeza berbanding dengan berjalan semula jadi dan merentas halangan. Ada kemungkinan bahawa pengetahuan tentang berhenti berbanding meneruskan berjalan boleh mengubah penempatan kaki berbanding halangan. Kami mendapati jarak jejak kaki yang jauh lebih besar ke halangan dalam ujian kawalan berbanding ujian kelewatan dalam kedua-dua kumpulan (data yang dibentangkan dalam Jadual S2 tambahan). Walaupun ini tidak mengubah min TC sepanjang ujian kawalan dan kelewatan (Rajah 3a), kita tidak boleh menolak faktor ini mungkin telah menyumbang kepada peningkatan kebolehubahan TC yang dinyatakan dalam percubaan dengan kelewatan Lebih daripada atau sama dengan 20 s (Rajah 3b). ). Selain itu, peserta mungkin telah memberi perhatian tambahan kepada prestasi melintasi halangan dalam persekitaran eksperimen berbanding dengan apa yang mereka akan ada dalam kehidupan seharian. Kedua-dua faktor ini berpotensi mengehadkan kesahihan ekologi paradigma eksperimen ini. Tambahan pula, kajian ini hanya mengkaji tempoh kelewatan sehingga 60 saat, untuk kebimbangan keletihan pada orang dewasa yang lebih tua serta mengurangkan masa yang diperlukan untuk penilaian peserta.
Walau bagaimanapun, nampaknya tempoh kelewatan ini tidak mencukupi untuk mendedahkan perbezaan berkaitan umur dalam lintasan halangan berpandukan VSWM dalam sampel kajian kami. Oleh itu, kajian masa depan yang menyiasat kesan umur pada perwakilan halangan dalam VSWM boleh menggunakan tempoh kelewatan yang lebih lama untuk mendedahkan kesan umur yang berpotensi pada lintasan halangan berpandukan VSWM. Di samping itu, dalam kedua-dua kajian, berbanding peserta yang lebih muda, peserta yang lebih tua mempunyai ketajaman penglihatan yang diperbetulkan dengan ketara, yang mungkin telah menjejaskan keupayaan mereka untuk mengumpulkan maklumat visual yang tepat untuk melaksanakan tugas merentas halangan dan mungkin menyumbang kepada perbezaan kumpulan umur. Dalam kajian 2, tindak balas lisan yang diperlukan oleh tugasan sekunder memperkenalkan tuntutan motor selanjutnya sebagai tambahan kepada tugas utama merentas halangan; kerumitan tugas yang meningkat ini tidak dikawal dalam ujian kawalan. Majoriti peserta (12 muda dan 17 orang lebih tua) melakukan kedua-dua kajian. Walau bagaimanapun, tiada perbezaan yang signifikan secara statistik dalam kebolehubahan TC antara mereka yang (n=29) dan mereka yang tidak (n=9) mengambil bahagian dalam kedua-dua kajian, mencadangkan kesan pembelajaran antara Kajian 1 dan Kajian 2 tidak mungkin. Akhir sekali, kami mengakui bahawa pengiraan ukuran kebolehubahan (trail leg TC) untuk ujian kawalan Kajian 1 dan 2 serta untuk percubaan eksperimen Kajian 2 adalah berdasarkan hanya enam percubaan; Walaupun kecil, bilangan ulangan ini dipilih untuk meminimumkan keletihan dalam kumpulan yang lebih tua dan monotoni merentas kedua-dua kumpulan. Akhir sekali, kami mengakui bahawa kelegaan jari kaki yang kami laporkan di sini adalah tinggi tetapi masih dalam magnitud yang dijangkakan untuk pembolehubah ini. Sama sekali tidak projek ini bertujuan untuk menyediakan data normatif untuk min TC. Seperti yang ditunjukkan dalam "Protokol", protokol kami telah dimodelkan pada paradigma penghalang yang diterangkan oleh Lajoie dan rakan sekerja (Lajoie et al. 2012). Dalam kajian ini, kami meletakkan penanda jari kaki kami di lokasi yang sama seperti yang diterangkan dalam kertas sebelumnya yang menggunakan protokol yang sama (Shinya et al. 2012; Lajoie et al. 2012).
Kesimpulan
Kesimpulannya, bertentangan dengan hipotesis kami, penemuan kami mencadangkan bahawa orang dewasa muda dan lebih tua sama-sama boleh menyimpan perwakilan halangan dalam VSWM untuk tempoh sekurang-kurangnya 60 saat dan menggunakan maklumat ini untuk memanjat kaki mengekor mereka dengan selamat di atas halangan. Walau bagaimanapun, peningkatan dalam kebolehubahan TC kaki mengekor dengan tempoh kelewatan menunjukkan bahawa perwakilan halangan ini mula merosot walaupun dalam 20 saat pertama. Pembiayaan yang menjalankan tugas aritmetik serentak menjejaskan pelepasan halangan berpandukan VSWM mencadangkan potensi peningkatan risiko tersandung semasa merentas halangan semasa melakukan dwi-tugas pada orang muda dan lebih tua.
Ucapan terima kasih
Kami mengucapkan terima kasih kepada Dr. Tatsuya Hirase atas bantuannya dengan pengumpulan data dan pembantu penyelidik yang telah membantu dengan pengumpulan dan pemprosesan data, Cik Bethany Halmy, Cik Carly Chaplin, Cik Cameron Hicks, Cik Jessica Turner, dan Cik Natassia Smith. Kami juga berterima kasih kepada kakitangan bengkel mekanikal, En. Hilary Carter kerana membuat alat penghalang.
Pembiayaan
Pembiayaan Open Access didayakan dan dianjurkan oleh CAUL dan Institusi Ahlinya. Kajian ini disokong oleh geran Anugerah Goldstar UNSW pada 2016. Profesor Stephen Lord disokong oleh NHMRC Research Fellowship.
Ketersediaan data
Set data yang dijana semasa dan/atau dianalisis semasa kajian semasa tersedia daripada pengarang yang sepadan atas permintaan yang munasabah.
Pengisytiharan
Konflik kepentingan Bagi pihak semua pengarang, pengarang yang sepadan menyatakan bahawa tiada konflik kepentingan.
Buka Akses
Artikel ini dilesenkan di bawah Creative Commons Atribusi 4.0 Lesen Antarabangsa, yang membenarkan penggunaan, perkongsian, penyesuaian, pengedaran dan pengeluaran semula dalam mana-mana medium atau format, selagi anda memberikan kredit yang sewajarnya kepada pengarang asal ) dan sumbernya, berikan pautan kepada lesen Creative Commons, dan nyatakan jika perubahan telah dibuat. Imej atau bahan pihak ketiga lain dalam artikel ini disertakan dalam lesen Creative Commons artikel itu melainkan dinyatakan sebaliknya dalam garis kredit kepada bahan tersebut. Jika bahan tidak disertakan dalam lesen Creative Commons artikel dan penggunaan anda yang dimaksudkan tidak dibenarkan oleh peraturan berkanun atau melebihi penggunaan yang dibenarkan, anda perlu mendapatkan kebenaran terus daripada pemegang hak cipta.
Rujukan
1. Baddeley A (2003) Memori kerja: melihat ke belakang dan melihat ke hadapan. Nat Rev Neurosci 4:829–839
2. Barra J et al (2006) Meningkatkan beban kognitif dengan cabaran keseimbangan yang semakin meningkat: resipi untuk malapetaka. Exp Brain Res 174:734–745
3. Best R et al (2008) Kaedah untuk mengira kebarangkalian tersandung semasa berjalan. J Biomech 41:1147–1151
4. Bopp KL et al (2007) Perbezaan berkaitan usia dalam proses kawalan dalam ingatan kerja lisan dan visuospatial: penyimpanan, transformasi, penyeliaan dan penyelarasan. J Gerontol B Psychol Sci Soc Sci 62:P239–P246
5. Boyer KA et al (2017) Kajian sistematik dan meta-analisis mekanik gait pada orang dewasa muda dan lebih tua. Exp Gerontol 95:63–70
6. Brown LA et al (2002) Adakah keutamaan kawalan postur diubah dalam keadaan ancaman postur pada orang dewasa yang lebih muda dan lebih tua? J Gerontol A Biol Sci Med Sci 57:M785–M792
7. Brown LA et al (2005) Perbezaan bergantung pada umur dalam permintaan perhatian perundingan halangan. J Gerontol A Biol Sci Med Sci 60:924–927
8. Cavdaroglu S et al (2016) Penolakan dan pendaraban mental merekrut kedua-dua sumber fonologi dan visuospatial: bukti daripada reka bentuk dwi-tugas simetri. Psychol Res 80:608–624
9. Chen HC et al (1991) Melangkah ke atas halangan: corak gaya berjalan orang dewasa muda dan tua yang sihat. J Gerontol 46:196–203
10. Chen M et al (2017) Korelasi neural perundingan halangan pada orang dewasa yang lebih tua: Kajian fNIRS. Postur Berjalan 58:130–135
