Genç ve Yaşlı İnsanlarda Görsel-Uzaysal Çalışma Belleği ve Engelleri Geçme
Sep 19, 2023
Soyut
Engelleri aşmak, görüş mevcut olmadığında arkadaki bacağın yörüngesini yönlendirmek için görsel-uzaysal çalışan hafızayı gerektirir. Nöropsikolojik testlerle değerlendirildiği üzere görsel-uzaysal çalışma belleği yaşla birlikte azalır, ancak bunun engel aşmada işlevsel olarak araştırılması gerekmektedir. Yaşlılarda ikincil bir görev sırasında görsel-uzamsal kodlamanın adım atma ve yürüme sırasında denge kontrolünü engellediğine dair kanıtlar da vardır. Burada, görsel-uzaysal çalışma belleği rehberliğinde engel aşma görevinde, gecikme nedeniyle yaşın (çalışma 1) ve ikincil görsel-uzamsal görev (çalışma 2) koşullarının engellerin ortadan kaldırılması üzerindeki etkileşim etkilerini inceledik.
19 ila 36 yaşları arasındaki sağlıklı genç yetişkinler (çalışma 1'de n=20 ve çalışma 2'de n=17) ve 66 ila 83 yaşları arasındaki sağlıklı yaşlı yetişkinler (çalışma 1'de n=29 ve n) Çalışma 2'de =21) ön bacaklarıyla bir engelin üzerinden geçmeleri ve arka bacaklarıyla geçişini tamamlamadan önce bir gecikme süresi boyunca engelin üzerinden geçmeleri talimatı verildi. Çalışma 1'de iki engel yüksekliği koşulu (12 cm, 18 cm) ve iki gecikme süresi (20 s, 60 s) rastgele sırayla sunulmuştur. Çalışma 2'de, katılımcılardan ya hiçbir ikincil göreve (kontrol), görsel-uzaysal ikincil (yıldız hareketi) görevine ya da uzaysal olmayan ikincil (aritmetik) göreve katılmaları ve engelin üzerinde 20 saniyelik bir gecikme süresi boyunca engelin üzerinde durmaları istendi. 12 cm ve 18 cm yüksekliklerde, rastgele sunulmuştur. Arkadaki bacak kinematiği (engel üzerindeki maksimum parmak mesafesinin ortalaması ve değişkenliği) hareket yakalama yoluyla belirlendi.
Gecikme, bir kişinin bilgi alması ve tepki vermesi için geçen süredir. Her kişinin gecikme süresi yaş, sağlık durumu ve kişisel beceriler gibi faktörlere bağlı olarak değişecektir. Ancak insanlar sürekli eğitim ve egzersiz yoluyla gecikmeyi azaltabilirler. Gecikme ve hafıza arasında yakın bir ilişki vardır.
İnsan beyni mucizelerle dolu bir organdır. Sürekli olarak yeni bilgileri kabul eder ve bu bilgileri ihtiyaç duyulana kadar sınıflandırır, analiz eder ve saklar. Gecikme açısından insanların bilgiyi hızlı bir şekilde işlemesi gerekir, böylece hızlı bir şekilde işleyebilir ve doğru yanıt verebilirler. Gecikme süresi azaldığında beynimiz bilgiyi daha hızlı işleyebilir, daha hızlı tepki verebilir ve yeni becerilerde daha iyi ustalaşabilir.
Öte yandan hafızamız beynin önemli bir fonksiyonudur ve gecikme de hafızadan ayrılamaz. Beynimiz yeni bilgileri eski bilgilerle ilişkilendirerek saklar. Normalde beynimiz bilgileri otomatik olarak kategorilere ayırır ve uygun hafıza bankasına sıralar. Ancak çok fazla ertelersek beynimiz bu otomatik süreçten vazgeçer ve en önemli bilgiyi hatırlamayı tercih eder.
Gecikmeyi ve hafızayı iyileştirmenin etkili bir yolu beynimizi çalıştırmaktır. Fiziksel egzersize benzer şekilde beynimizin de sağlıklı kalabilmesi için düzenli eğitime ve egzersize ihtiyacı vardır. Örneğin, matematik problemleri çözerek, kelimeleri ezberleyerek veya mantık oyunları oynayarak beynimizi çalıştırabilir, böylece gecikmeyi azaltabilir ve hafızamızı geliştirebiliriz.
Sonuçta gecikme ile hafıza arasında güçlü bir bağlantı var. Gecikmemizi azaltabilir ve sürekli eğitim yoluyla hafızamızı geliştirebilirsek, bilgiyi daha iyi işleyebilir ve yeni becerileri daha iyi öğrenebiliriz. Beynimizi sürekli olarak çalıştırmak aynı zamanda günlük yaşamlarımızda daha özgüvenli ve başarılı olmamıza yardımcı olabilecek olumlu bir davranıştır. Belleği geliştirmemiz gerektiği görülebilir. Cistanche Deserticola hafızayı önemli ölçüde geliştirebilir. Cistanche Deserticola, hafızayı geliştirmek de dahil olmak üzere pek çok benzersiz etkiye sahip geleneksel bir Çin tıbbi malzemesidir. Kıymanın etkinliği asit, polisakkaritler, flavonoidler vb. dahil olmak üzere içerdiği çeşitli aktif bileşenlerden gelir. Bu bileşenler beyin sağlığını çeşitli şekillerde geliştirebilir.
Kısa Süreli Belleği Nasıl Geliştirebileceğinizi Bilin'e tıklayın
Yaş bazında gecikme veya yaş bazında ikincil görev etkileşimleri istatistiksel olarak anlamlı değildi. Çalışma 1'de, ayak parmağı açıklığı değişkenliği genç yetişkinlerde anlamlı derecede daha fazlaydı ve her iki grupta da artan gecikme süresiyle birlikte arttı. Çalışma 2'de, kontrol koşulu ile karşılaştırıldığında, ayak parmağı açıklığı değişkenliği, uzaysal olmayan ikincil görev koşulunda önemli ölçüde daha fazlaydı ancak görsel-uzaysal durumda bu durum söz konusu değildi. Hipotezlerimizin aksine, bu bulgular, hem genç hem de yaşlı yetişkinlerin, bir engel temsilini görsel-uzaysal çalışma hafızası yoluyla en az 60 saniyelik süreler boyunca saklayabildiğini ve bu bilgiyi takip eden bacaklarını bir engelin üzerinden güvenli bir şekilde ölçeklendirmek için kullanabileceğini göstermektedir.
Ancak arka bacak parmak açıklığı değişkenliğinin gecikme süresiyle birlikte artması, yaştan bağımsız olarak ilk 20 yıl içinde bile engel temsilinin bozulmaya başladığını göstermektedir. Eşzamanlı bir aritmetik görevi üstlenen görsel-uzaysal çalışma hafızası rehberli engel temizlemeyi bozan fon, hem genç hem de yaşlı insanlarda ikili görev yaparken engelleri aşma sırasında takılma riskinin arttığını gösteriyor.
Anahtar Kelimeler
Yaşlı · Engellerden kaçınma · Çalışma belleği · İkincil görev · Görsel uzaysal işleme.
giriiş
Yaşlılarda düşmelerin çoğu yürüme ve engel geçme sırasında meydana gelir ve düşmelerin sırasıyla %50-70 ve %11'ini oluşturur (Lord ve ark. 2007; Milat ve ark. 2009). Bu durum şaşırtıcı değildir, çünkü engelleri aşmak, örneğin patikadaki çatlaklardan kaçınmak veya merdiven çıkmak gibi günlük yaşamda yaygın bir ambulasyon zorluğudur. Yürüyüşün bir engele uyumsuz olması çarpışmaya ve düşmeye neden olabilir.
Engelleri aşma, yürütme işlevi, dikkat, görsel-uzaysal işleme ve motor planlama dahil olmak üzere üst düzey bilişsel süreçler gerektiren, hedefe yönelik karmaşık bir görevdir (Chen ve ark. 2017; Mirelman ve ark. 2017; Mollaei ve ark. 2017; Shumway- Cook ve diğerleri 2007; Yogev-Seligmann ve diğerleri 2008). Dört ayaklılar ve insanlar üzerinde yapılan son araştırmalara göre, görsel-uzaysal çalışma belleğinin (VSWM) engelleri aşmada güçlü bir etkisi vardır; devam eden davranışı yönlendirmek için kullanılan görsel-uzamsal bilgilerin geçici olarak depolanmasını ifade eder (Baddeley 2003; Pasternak ve diğerleri 2005). Çalışma belleğinin bu biçimi, engelin doğrudan görselleştirilmesi mümkün olmadığında her iki bacağı da engelin üzerinden yönlendirmek için bir engelin depolanmış görsel-uzamsal temsilinin kullanıldığı engel aşmada özellikle önemlidir (Yogev-Seligmann ve diğerleri 2008; Lajoie ve diğerleri. 2008). 2012; Mohagheghi ve diğerleri 2004; Rhea ve diğerleri 2011; Shinya ve diğerleri 2012).
Kediler ve atlar üzerinde yapılan çalışmalar, dört ayaklıların bir engeli ön ayaklarıyla başarılı bir şekilde geçebildiklerini ve engeli arka ayaklarıyla geçmeden önce bir gecikme süresi boyunca ön ve arka ayakları arasında iki ayak üzerinde hareket edebildiklerini göstermiştir (McVea ve ark. 2006; McVea ve ark. 2007). ; Whishaw ve diğerleri 2009; Wong ve diğerleri 2017). Bu görev, engelin görselleştirilmesi mümkün olmadığından, arka ayak engelini aşmaya rehberlik etmek için VSWM'ye dayanır. Bu deneylerde, engelin yüksekliğine ilişkin kesin görsel-uzaysal bilgi (arka ayaklarının engelin üzerine ölçeklendirilmesiyle gösterilmiştir), kedilerde 10 dakikaya kadar (McVea ve ark. 2006; McVea ve ark. 2007) ve 15 dakikaya kadar gecikme süreleri boyunca muhafaza edildi. atlar (Whishaw ve ark. 2009). Genç yetişkinlerle benzer bir engel aşma paradigması kullanan Lajoie ve ark. (Lajoie ve ark. 2012), gecikme süresini takiben arkadaki bacaklarının engelin üzerinde uygun şekilde ölçeklendirilmesiyle gösterildiği gibi, genç yetişkinlerin de en az 2 dakikalık gecikme süreleri boyunca bir engelin yüksekliğine ilişkin kesin görsel-uzaysal bilgiyi aynı şekilde tutabildiklerini göstermiştir.
Özellikle, VSWM'nin yaşla birlikte kötüleştiği bulunmuştur. Yaşa bağlı bu düşüş, VSWM'nin çeşitli kalem ve kağıt testleri kullanılarak geniş çapta kanıtlanmıştır; burada yaşlı yetişkinler genç yetişkinlerden önemli ölçüde daha kötü performans gösterir (Mattay ve ark. 2006; Heinzel ve ark. 2017; Lubitz ve ark. 2017; Suzuki, ve diğerleri 2018). Ayrıca, VSWM rehberliğinde üst ekstremite kavrama tepkisinin doğruluğunun da yaşla birlikte azaldığı gösterilmiştir (Cheng ve ark. 2012). Bununla birlikte, fonksiyonel VSWM'nin yaşla birlikte azalması tam olarak anlaşılamamıştır ve bugüne kadar alt ekstremite engel geçişi bağlamında araştırılmamıştır.
Üstelik yürürken sohbet etmek gibi ikili görevler günlük yaşamın ortak bir gereğidir. Önceki ikili görev çalışmaları, ikincil bir bilişsel görev üstlenmenin, yürüme ve denge görevlerindeki performansı önemli ölçüde tehlikeye attığını ve bunun da düşme riskini artırabileceğini göstermiştir (Yogev-Seligmann ve ark. 2008; Worden ve ark. 2016; Maylor ve ark. 1996; Woollacott ve ark. 2016). 2002; Menant ve diğerleri 2014). Engelleri aşmaya odaklananlar, yaşlanmanın (Brown ve ark. 2005; Kim ve ark. 2007) ve bakışları başka yöne çeken görevlerin (Worden ve ark. 2016; Cho ve ark. 2019) veya artan VS dikkatini gerektiren görevlerin zararlı etkisini doğruladılar. (Lo ve ark. 2015) güvenli açıklık ve/veya ikincil görev performansı hakkında. Ancak genç ve yaşlı yetişkinlerde farklı bilişsel alanlara giren ikincil görevlerin engel aşma performansı üzerindeki etkilerinin karşılaştırılması henüz araştırılmamıştır.
İkili görev paradigması, ne tür bilişsel ikincil görevin VSWM'de engel temsiline müdahale ettiğini ve dolayısıyla yaşlı insanlarda engel geçmeyi olumsuz yönde etkilediğini araştırmak için yararlı olabilir. Biz ve diğerleri, uzaysal olmayan bilişsel görevlerle karşılaştırıldığında, görsel-uzaysal bilişsel görevlerin ayakta durma, adım atma ve yürüme sırasındaki denge kontrolü açısından muhtemelen uzaysal bilgi kodlaması için ortak ağlar için rekabet nedeniyle daha fazla bozucu olduğunu bildirdik (Menant, et al. 2014; Sturnieks ve diğerleri). diğerleri 2008a; Woollacott ve diğerleri 2008; Barra ve diğerleri 2006; Kerr ve diğerleri 1985; Nadkarni ve diğerleri 2010).
Yukarıdaki sorunları çözmek için iki tamamlayıcı çalışma yürüttük. Çalışma 1, kinematik verileri (ayak parmağı açıklığı) kullanarak yaş ve gecikme süresinin VSWM'deki engel temsili üzerindeki etkilerini araştırdı. Kinematik veriler üzerinde gecikme süresi etkileşimi etkisine göre bir yaş grubu hipotezi kurduk; bu sayede genç ve yaşlı katılımcılar, daha kısa gecikme süresinde ayak parmağı temizliğinin ortalama ve değişkenliği açısından anlamlı bir farka sahip olmayacaklardı; ancak daha uzun gecikme süresinde, yaşlı katılımcılar genç katılımcılara göre önemli ölçüde daha büyük arka bacak ayak parmağı açıklığı değişkenliği sergileyeceklerdir. Bu hipotez, Açık Bilim Çerçevesindeki (osf.io/f65b4) veri analizlerinden önce kaydedilmiştir.
Çalışma 2, genç ve yaşlı yetişkinlerde bir engel aşma görevi sırasında VSWM'de görsel-uzamsal bilişsel bir görevin uzaysal olmayan bir bilişsel göreve karşı engel temsili üzerindeki etkilerini araştırdı. Engel geçmenin VSWM'ye bağlı olması durumunda şunu varsaydık: (i) görsel-uzamsal bilişsel görev, uzaysal olmayan bilişsel görev ve kontrol göreviyle karşılaştırıldığında, engeli aşma sırasında bacak ayak parmaklarını takip etmede denek içi değişkenlikte daha büyük bir artış üretecektir; ve (ii) bu etki yaşlı yetişkinlerde daha belirgin olacaktır. Bu nedenle, Açık Bilim Çerçevesindeki (osf.io/t3c8e) veri analizlerinden önce kaydedilen, parmak açıklığı değişkenliği üzerinde yaş grubu etkileşimi etkisine göre ikili görev tipi bir koşulun hipotezini oluşturduk.
Yöntemler
Katılımcılar
Çalışma 1'e yirmi sağlıklı genç yetişkin ve 29 sağlıklı yaşlı yetişkin katıldı ve Çalışma 2'ye 17 sağlıklı genç yetişkin ve 21 sağlıklı yaşlı yetişkin katıldı. Genç katılımcılar, Neuroscience Research Australia (NeuRA) personeli ve öğrencileri arasından seçildi, yaşlı katılımcılar ise NeuRA gönüllü kayıtlarından ve NeuRA'da gelecekteki çalışmalara ilgi duyduğunu belirten önceki araştırma katılımcılarından alınmıştır (Sturnieks ve ark. 2019).
Dahil edilme kriterleri Mini-Zihinsel Durum Sınavı (MMSE) (Tombaugh 1992) puanının en az 24 olması, günlük yaşam aktivitelerinde bağımsızlık ve herhangi bir hareket yardımı kullanmadan en az 20 metre yürüyebilme yeteneğiydi. Hariç tutma kriterleri, çalışmaya güvenli katılımı engelleyebilecek tıbbi veya psikolojik durumlardır. Tüm katılımcılar, New South Wales Üniversitesi İnsan Araştırmaları Etik Komitesi (HC15580) tarafından onaylanan bilgilendirilmiş yazılı onamları sağladı.
Protokol
Katılımcılar, değerlendirme için bir (tek çalışma) veya iki (her iki çalışma) kez NeuRA'yı ziyaret etti ve ilk önce kısa bir nöropsikolojik test dizisini tamamladı. Bu çalışma, Lajoie ve meslektaşları tarafından tanımlanan engellerin aşılması paradigmasını uyarlamıştır (Lajoie ve ark. 2012). Burada engel, 1 m uzunluğunda, 1 cm çapında, parlak yeşil boyalı ve bir ucundan bir dikmeye tutturulmuş, çubuğu iki farklı yükseklikte (18 cm (yüksek) ve 12 cm) tutabilen ahşap bir çubuktu (Şek. 1). cm (düşük) (Şek. 1). Her iki çalışmada da kullanılan (rastgele sırayla sunulan) iki farklı engel yüksekliğinin seçimi, katılımcıların her denemede engel yüksekliğine dikkat etmelerini sağlamak ve katılımcıların engeli aşmak için öğrenilmiş bir motor modeli edinmelerini önlemekti. 18 cm'lik engel yüksekliği, Avustralya'daki standart adım yüksekliğini yeniden oluşturmak için seçilmiştir (Avustralya Standartlar Birliği, 1992), 12 cm'lik engel yüksekliği ise önceki engel yüksekliğinden yeterince farklı olacak şekilde seçilmiştir. Katılımcılara deney boyunca giymeleri için Oxford tarzı standart ayakkabılar verildi ve bacak hakimiyetini belirlemek için hangi bacağın üzerinde tek ayak üzerinde durmayı seçecekleri soruldu.
Tanımlayıcı testler
Mini zihinsel durum muayenesi (MMSE), dahil edilme kriterlerinin yerine getirilip getirilmediğini tespit etmek için bilişsel işlevin küresel bir ölçümünü sağladı (Tombaugh 1992). İz sürme testi (TMT), bilişsel-motor hız ve görev değiştirme becerisinin yürütücü işlevlerini değerlendirdi ve testin A ve B bölümleri arasındaki fark, yürütücü işlevin bir ölçüsünü sağlamak üzere hesaplandı (hız ve motor öğelerini ortadan kaldırarak) test uygulamasından) (Wechsler ve diğerleri 1981). Wechsler Yetişkin Zeka Ölçeği-III (WAIS-III) Geriye Sayı Dizini alt testi sözel çalışma belleğini değerlendirdi (Wechsler ve ark. 1997); ve görsel-uzaysal yıldız hareketi görevi, görsel-uzaysal çalışma belleğini değerlendirdi (Menant ve ark. 2014; Sturnieks ve ark. 2008a). Son olarak düzeltilmiş görme keskinliği 6 m-logMAR eşeli ile binoküler olarak değerlendirildi.
Çalışma 1
Çalışma 1'de katılımcılar altı kontrol denemesinden oluşan bir blok gerçekleştirdiler ve ardından her biri on iki deneysel denemeden oluşan iki blok izlediler. Katılımcılara her blok arasında dinlenme molası verildi. Kontrol denemelerinden önce katılımcılar, bireysel başlangıç pozisyonunu belirlemek ve ayakkabılara ve iki ayak üzerinde oturma görevine alışmak için bazı pratik denemeler yaptılar.
Kontrol denemeleri Her denemenin başında katılımcılar engelin önünde sabit bir başlangıç pozisyonunda durdular. Sözlü talimat üzerine katılımcılar, baskın olmayan bacakla bir adım attılar, ardından baskın (öndeki) bacakla engelin üzerinden geçtiler, ardından hemen baskın olmayan (arkadaki) bacakla engelin üzerinden atladılar ve birkaç adım yürümeye devam ettiler. ~2 m uzaklıktaki bitiş çizgisini geçin.
Deneysel denemeler Her deneysel denemenin başında katılımcılar engelin önünde sabit bir başlangıç pozisyonunda durdular. Sözlü talimat üzerine katılımcılar baskın olmayan bacakla bir adım attılar, ardından baskın (öndeki) bacakla engelin üzerinden geçtiler. Bu aşamada, katılımcıların 20 saniye (kısa) ve 60 saniye (uzun) olmak üzere iki gecikme süresinden biri boyunca engelin üzerinde durmaları gerekiyordu. Gecikme süresi boyunca katılımcılara hareketsiz kalmaları ve engele bakmaktan kaçınmaları, ancak bakışlarını önlerinde 4 m göz hizasına yerleştirilen görsel bir hedefe (siyah beyaz bir çarpı) odaklamaları talimatı verildi. Bu süre zarfında, bir denetçi (bir perdenin arkasına gizlenmiş ve katılımcının görüş alanı dışında), katılımcının yüksekliğini küçümsemesi durumunda engelle temas etmeyeceğinden emin olmak için katılımcının bilgisi olmadan engeli yere indirdi. Gecikme süresinden sonra katılımcıya, engele bakmadan, baskın olmayan (arkadaki) ayağıyla engelin üzerinden geçmesi için bir bip sesi sinyali verildi (Şekil 2). Engel yüksekliği ve gecikme süresi deneysel denemeler boyunca rastgele bir sırada sunuldu.
Çalışma 2
Çalışma 2'de, katılımcıların 20 saniyelik bir gecikme süresi boyunca engelin üzerinde dururken ya hiçbir ikincil göreve (kontrol), görsel-uzaysal (yıldız hareketi) ikincil göreve ya da uzaysal olmayan (aritmetik) ikincil göreve katılmaları istendi. Katılımcılar blok rastgele sırayla sunulan her durum için altı deneme (her yükseklikte üç) gerçekleştirdiler. Yorgunluğu ve monotonluğu en aza indirmek için 20 saniyelik gecikme süresi seçildi.
Deneysel kurulum Gecikme süresi boyunca, ikincil göreve kesintisiz katılımın sağlanması için ikincil görev talimatları katılımcılara hoparlör aracılığıyla ses kaydı şeklinde sürekli olarak iletildi; yani katılımcılar önceki soruyu yanıtladıktan hemen sonra yeni bir soru iletildi. Gecikme süresi boyunca engel de katılımcının bilgisi dışında yere indirildi; Gecikme süresinden sonra katılımcıya engelin üzerinden aşağıya bakmadan adım atması için bir bip sesi sinyali verildi (Şekil 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. Kontrol koşulunda katılımcılara zihinsel meşguliyetten kaçınmaları talimatı verildi.
Seçilen ikincil görevler, çoğunlukla bir heceden oluşan eşdeğer sözel yanıtlar gerektiriyordu ve her iki ikincil görevin de zorluk açısından eşleştiği daha önce gösterilmişti (Menant ve ark. 2014; Sturnieks ve ark. 2008a). Dolayısıyla, konuşmanın veya görev karmaşıklığının herhangi bir karıştırıcı etkisi, her iki ikincil görev koşulunda da tutarlı olacaktır. Katılımcılar, deneysel denemelere başlamadan önce bunları yürütmede yeterli olduklarından emin olmak için her iki ikincil görev koşulunu da uyguladılar. İkincil görev performansının doğruluğunu değerlendirmek için doğru yanıtlanan soruların yüzdesi kaydedildi.
Veri toplama
Kinematik veriler (ayak parmağı açıklığı ve maksimum ayak parmağı yüksekliği), pasif retroreflektif işaretleyiciler kullanılarak 100 Hz örnekleme hızında bir 7-kamera hareket yakalama sistemi (OptiTrack, NaturalPoint, Oregon, ABD) kullanılarak ölçülmüştür. Ayak parmağı işaretleri tüm ayakkabılarda aynı göreceli konuma, ayakkabıların üst yüzeyine, ikinci metatars başının yukarısına yerleştirildi.
Veri analizi
Arka bacak için ayak parmağı açıklığı (TC) hesaplandı, engel üzerindeki maksimum ayak parmağı yüksekliği her iki bacak için ve ayrıca TC'nin denek içi değişkenliği ölçüldü. Ayak parmağı açıklığı, çapraz ayağın ayak parmağı işareti doğrudan engelin üzerindeyken (yani ayak parmağı işaretinin ön-arka konumu engelinkiyle aynı hizada olduğunda) ayak parmağı işareti ile engelin üst sınırı arasındaki dikey mesafe olarak tanımlandı. . Arkadaki bacak TC, engel alçaltıldığında türetildi ve bu nedenle temizlenmesini gerektirecek bir konumda değildi. Ayak parmağı açıklığı değişkenliği ortalama TC'nin standart sapması olarak hesaplandı. Katılımcıların ayak yörüngesini engel yüksekliğine göre ölçeklendirdiklerini doğrulamak için maksimum ayak parmağı yüksekliği hesaplandı. Engelin üzerinden adım atma yörüngesi sırasında çapraz bacak ayak parmağı işaretinin yerden maksimum dikey yer değiştirmesi olarak tanımlandı. Ortalama arka bacak TC, engel geçme performansının doğruluğunu temsil ederken, arka bacak TC'nin denek içi değişkenliği, engel geçme performansının tutarlılığını temsil eder. Bu kinematik veriler, MATLAB'da (MATLAB R2018, The MathWorks Inc., Natick, Massachusetts, ABD) özel olarak yazılmış bir kod kullanılarak her yaş grubu ve görev koşulu için hesaplandı ve harmanlandı. Engel yüksekliğinin arka bacak TC değişkenliği üzerinde istatistiksel olarak anlamlı bir etkisi olduğunu varsaymadık; bu nedenle, engel yükseklikleri verileri havuzlandıktan sonra, takip eden TC değişkenliği verileri, kontrol koşulu (sıfır gecikme) için 6 denemeden, Çalışma 1'deki her deneysel gecikme koşulundaki 12 denemeden ve Çalışmadaki her ikincil görev koşulundaki 6 denemeden hesaplandı. 2 (kontrol, NS ve VS).
Çalışma 1 için, 50 kişilik bir örneklem büyüklüğünün (20 genç ve 30 yaşlı yetişkin), ana bağımlı değişken (arkadaki bacak engel aşma yüksekliği) için gruplar arası anlamlı bir farklılığı, yani engelin üzerinden ayak mesafesi (Hatton ve ark. 2013). Çalışma 2 için, çalışma için mevcut kaynakları (zaman, finansman ve personel) yansıtan bir kolaylık örneği toplandı.
istatistiksel analiz
Toplanan verilerin istatistiksel analizi, IBM Statistical Package for Social Sciences (SPSS) İstatistik Sürüm 23 (IBM Corp., New York, ABD) kullanılarak tamamlandı. Veriler aykırı değerler ve dağılımın normalliği açısından görsel olarak incelendi ve çarpık veriler log dönüşümüne tabi tutuldu. Çalışma 1'de, denek içi faktörler olarak gecikme süresi (sıfır, 20 sn, 60 sn) ve engel yüksekliği (düşük, yüksek) ve yaş ile kinematik değişkenler üzerinde karma model tekrarlı ölçümlü varyans analizi (ANOVA) yapıldı. grup (genç, yaşlı) konular arası bir faktör olarak. İlk 20 saniyelik dönemde meydana gelebilecek potansiyel bozulmaları araştırmak için sıfır gecikme koşulu analize dahil edildi. Çalışma 2'de, denek içi faktörler olarak ikincil görev koşulu (kontrol, uzaysal olmayan, görsel-uzaysal) ve engel yüksekliği (düşük, yüksek) ve yaş grubu (genç, yaşlı) ile kinematik değişkenler üzerinde karma modelde tekrarlanan ölçümler ANOVA uygulandı. denekler arası bir faktör olarak. Anlamlı bir etkileşim etkisinin veya ana etkinin tespit edildiği her iki çalışmada da En Az Önemli Fark yöntemini kullanan post hoc testler yapıldı. Eğer p varsa sıfır hipotezi reddedildi<0.05.
Sonuçlar
Numunenin açıklaması
Tablo 1, her iki çalışmadaki tüm katılımcılar için temel demografik, antropometrik ve bilişsel test performans bilgilerini sunmaktadır. Yaş grubu farklılıkları gençlere kıyasla yaşlı grupta bilişsel işlev ve görmenin daha kötü olduğunu gösterdi (Tablo 1). Bununla birlikte, tüm katılımcılar engelleri aşma görevini üstlenmek için yeterli vizyona sahipti.
Tablo 1'e göre, Çalışma 1'deki genç ve yaşlı gruplar arasında kadın oranı önemli ölçüde farklı değildi (sırasıyla %40 ve %62) (Χ2 = 2.315, p=0.128 ) veya Çalışma 2 (%53'e karşı %52) (Χ2 = 0.001, p=0.973). Genel olarak kadınlar, Çalışma 1'deki katılımcıların %53'ünü ve Çalışma 2'deki katılımcıların %53'ünü oluşturuyordu.
Kayıp veri
Katılımcılar, Çalışma 1 için şu koşullarda tek bir denemeye ait eksik verilere sahipti: düşük sıfır gecikme (n=1), yüksek sıfır gecikme (n=2), düşük kısa gecikme (n{{3}) }), düşük uzun gecikme (n=3), yüksek kısa gecikme (n=1) ve yüksek uzun gecikme (n=3). Ek olarak, düşük sıfır gecikme durumundaki bir katılımcı ve yüksek kısa gecikme durumundaki başka bir katılımcı için iki deneme eksikti. Çalışma 2 için, tek bir denemeyi kaçıran katılımcıların sayısı şu şekildedir: düşük sıfır gecikme (n=2), düşük uzamsal olmayan (n=4), düşük görsel-uzaysal (n{{ 12}}), yüksek sıfır gecikme (n=1), yüksek uzaysal olmayan (n=2), yüksek görsel uzaysal (n=4). Bunlar düşmüş veya engellenmiş bir ayak işaretinden kaynaklanıyordu.
Tüm katılımcıların TC'nin ortalama ve denek içi değişkenliğine ilişkin tam bir veri setine sahip olması nedeniyle istatistiksel analizde herhangi bir ayarlamaya ihtiyaç duyulmadı.
Bacak yörüngelerinin engel yüksekliğine göre ölçeklendirilmesi
Her iki çalışmada da öndeki ve arkadaki bacak yörüngeleri engel yüksekliğine göre ölçeklendirildi. Çalışma 1'in sıfır gecikme koşulunda (kontrol denemeleri), her iki ön (F1,46=574.159, p) için ortalama maksimum ayak parmağı yüksekliği<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).
Çalışma 1'de, iki genç ve iki yaşlı katılımcı, yüksek engelle (18 cm) tek bir durumda öndeki ayakla temasa geçti (asla ilk engel geçişinde değil). 2. çalışmada genç bir katılımcı kısa engele (12 cm) ön ayağıyla temas etti. Bu denemeler bir kenara atıldı ve tekrarlandı. Engelle temas eden beş katılımcıdan dördü (üç genç, bir yaşlı), araba kullanmaya uygunluk için minimum görme keskinliği gerekliliklerini [düzeltilmiş görme keskinliği (0.3logmar ve üzeri)] karşıladı (Latham ve ark. 2015) .
Çalışma 1 bulguları
Hipotezimizin aksine, ortalama takip eden bacak TC'si (F1,47=0.567, p=0.571) için yaşa göre gecikme etkileşimleri veya takip eden bacak TC'sinin denek içi değişkenliği yoktu. (F1,47=1.982, p=0.150) (Şekil 3a ve b). Bunun yerine, ortalama arka bacak TC'si için engel yüksekliği etkileşimine göre anlamlı bir yaş grubu bulduk (F2,94=13.838, p=0.001) (Şekil 3c). Post hoc testler, her iki yaş grubunun da düşük engele kıyasla yüksek engelin üzerinden adım atarken ortalama takip eden bacak TC'sinin önemli ölçüde azaldığını gösterdi (genç: p=0.001, daha yaşlı: p < 0.001). Ayrıca alçak engelin üzerinden adım atarken her iki yaş grubunun kullandığı ortalama arka bacak TC'si arasında anlamlı bir fark yoktu (p=0.621). Bununla birlikte, yüksek engelin üzerinden adım atarken yaşlı yetişkinlerin ortalama arka bacak TC'si genç yetişkinlere göre önemli ölçüde daha düşüktü (p=0.044) (Şekil 3c).
Arka bacak TC'sinin denek içi değişkenliği üzerinde yaş grubuna göre boy veya gecikmeyle boy etkileşimi yoktu. İki yükseklik koşulunda toplanan verilerle, sondaki TC'nin denek içi değişkenliğinin yaş grubunun ana etkisini gösterdiğini bulduk (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).
2 bulguyu inceleyin
Hipotezlerimizin aksine, ortalama takip eden bacak TC'si (F2,72=1.303, p=0.278) için koşul etkileşimlerine göre yaş grubu veya takip eden bacak TC'nin denek içi değişkenliği yoktu ( F2,72=0.087, p=0.917) (Şekil 4). Ayrıca engel yüksekliği etkileşimine göre bir yaş grubu da yoktu (F2,72= 0.356, p=0.554). Ortalama TC, engel yüksekliğinin ana etkisini gösterdi (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).
Takip eden bacak TC'sinin denek içi değişkenliği için yaş grubuna göre boy veya duruma göre boy etkileşimi istatistiksel olarak anlamlı değildi. Yüksekliklerin bir araya toplanmasıyla, katılımcıların kontrol koşuluyla karşılaştırıldığında NS ikincil görevini gerçekleştirirken daha büyük TC değişkenliği gösterdiği koşulun (F2,72=3.59, p=0.033) ana etkisi vardı. (yani ikincil görev yok) (p=0.021) (Şekil 4b). VS ikincil görevi ve kontrol koşulu (p=0.382) veya NS ikincil görevi (p=0.081) arasında TC değişkenliği açısından hiçbir fark yoktu. Yaşın temel bir etkisi yoktu (F1,36=1.230, p=0.275) (Şekil 4b).
Her iki yaş grubundaki tüm katılımcılar görsel-uzaysal ve aritmetik görevleri yerine getirirken %100 doğruluk kaydetti.
Tartışma
Özet
Çalışmamızın 1 bulguları, hem genç hem de yaşlı yetişkinlerin, VSWM'de engel temsilini en az 60 saniye boyunca koruyabildiklerini ve bunu takip eden bacakla engeli güvenli bir şekilde aşma becerisinin gösterdiğini göstermektedir. Ancak her iki yaş grubunda da takip eden bacak TC değişkenliğinde gecikmeye bağlı olarak gözlenen artış, bu engel temsilinin ilk 20 saniye içinde bozulmaya başladığını düşündürmektedir. Çalışma 2 için bulgularımız, kontrole (tekli görev) kıyasla uzaysal olmayan (aritmetik) bir ikincil görev gerçekleştirildiğinde her iki yaş grubunda gözlemlenen TC değişkenliğindeki artışın gösterdiği gibi, bu VSWM kılavuzlu engel aşma performansının ikili görev girişimine duyarlı olduğunu göstermektedir. -görev) koşulu. İlginç bir şekilde, ikili görev engel aşma performansı üzerinde yaşa göre etkileşim etkisinin bulunmaması, yaşlanmanın, en azından araştırmada araştırılan görev karmaşıklığı düzeyinde, engel geçme sırasında ayak izini sürmenin ikili görev maliyetini artırmadığını göstermektedir. bu çalışma.
Çalışma 1: Bir engeli sürdürmek Görsel-uzaysal çalışma belleğinde temsil
Çalışma 1'de, yaş ve gecikme süresinin VSWM'de bir engel temsilinin depolanması üzerindeki etkilerini araştırmak için bir engel aşma paradigması kullandık ve bu, sonraki engel geçme davranışını yönlendirmek için kullanıldı. Yeterli açıklıkla bir engelin üzerinden güvenli bir şekilde adım atabilme yeteneği, güvenli hareket için çok önemlidir. Bu görev, bir engelin boyutlarına ve konumuna ilişkin görsel-uzamsal bilgilerin (Diaz, ve ark. 2018) geçici olarak depolandığı ve engeli uygun şekilde ortadan kaldırmak için her iki alt ekstremitenin yörüngesini yönlendirmek için kullanıldığı VSWM dahil olmak üzere çeşitli üst düzey bilişsel süreçlere güçlü bir şekilde dayanır ( Baddeley 2003; Pasternak ve diğerleri 2005). Örneğin, önceki çalışmalar, engelleri aşmadan önce görüş birkaç adım geri çekildiğinde bile kedilerin ve sağlıklı genç yetişkinlerin bir yürüyüş yolu boyunca engellerden başarıyla kaçınabildiğini göstermiştir (Mohagheghi ve ark. 2004; Wilkinson ve ark. 2005). Engelin boyutları ve mekansal konumu hakkındaki bilgiler en azından kısa bir süre için VSWM'de saklanabilir ve engellerin üzerinden uygun ayak yörüngelerini yönlendirmek için kullanılabilir.
Çoğu engel aşma durumunda, insanlarda arkadaki bacak adımının engelin üzerinden geçen öndeki bacak adımından hemen sonra geldiği göz önüne alındığında, bu engel temsilinin VSWM'de yalnızca kısa süreler için saklanması gerekir. Bununla birlikte, bazı durumlarda, engellerin güvenli bir şekilde aşılmasına rehberlik etmek için, bir engelin sinirsel temsilinin, bahçeye yerleştirilmiş bir bahçe aletinin, oturma odasındaki bir çocuk oyuncağının konumunu hatırlamak gibi, çok daha uzun süreler boyunca muhafaza edilmesi gerekebilir. , verandada bir evcil hayvan ve ışıkları kapattıktan sonra darmadağın bir koridorda gezinirken. Engelleri aşma paradigmasını kullanarak (katılımcıların öndeki bacaklarıyla bir engeli geçtikleri ve arkadaki bacaklarıyla geçmeden önce bir gecikme süresi boyunca bu engelin üzerinde iki ayak üstünde durdukları) Lajoie ve meslektaşları, genç yetişkinlerin bir engelin sinirsel temsilini uzun süre saklayabilecek kapasitede olduklarını gösterdi. Gecikmeyi takip eden takip eden ayağın engel yüksekliğine uygun şekilde ölçeklendirilmesiyle gösterildiği gibi en az 120 saniyelik süreler (Lajoie ve diğerleri 2012).
Mevcut deneyde, bu soruyu yaşlı yetişkinlere kadar genişlettik ve yaşlı yetişkinlerin benzer şekilde VSWM'de en az 60 saniyelik gecikmeler için bir engel temsilini koruyabildiklerini gösterdik. Bu, gecikme süresinden sonra bile arkadaki bacaklarını hafızadan engel yüksekliğine göre ölçeklendirme konusundaki tutarlı yetenekleriyle gösterilir. Daha da önemlisi, her iki yaş grubundaki katılımcıların bir gecikme süresinden sonra bile bacak yörüngelerini engel yüksekliğine göre ölçeklendirmeleri gerçeği, katılımcıların engeli aşmak için yalnızca varsayılan yüksek adım atma stratejisine güvenmediklerini göstermektedir. Bunun yerine, arkadaki ayaklarına göre engelin yüksekliği ve konumu hakkında kesin bilgi toplamışlar ve bu bilgiyi engelin sabit bir sinirsel temsili olarak VSWM'de saklamışlar ve adımı bu hafızayla orantılı olarak başarılı bir şekilde gerçekleştirebilmişlerdir.
İlginç bir şekilde, ortalama takip eden bacak TC üzerinde bir etkileşim etkisinin veya gecikme süresinin ana etkisinin bulunmaması, engel temsilinin, bu deneyde test edilen en uzun gecikme süresi olan, yaşlı yetişkinlerin VSWM'sinde en az 60 saniye boyunca sabit kaldığını göstermektedir. Hem VSWM'nin kalem ve kağıt testleri bağlamında, VSWM'nin yaşla birlikte azaldığının yaygın şekilde gösterildiği göz önüne alındığında bu bulgu şaşırtıcıdır (Myerson ve diğerleri 1999; Vecchi ve diğerleri 2005; Bopp ve diğerleri 2007; Fiore ve diğerleri). ark. 2012) ve üst ekstremite kavrama doğruluğunun fonksiyonel ortamında (Cheng ve ark. 2012). Bu çalışmada kullanılan 60 saniyelik gecikme süresinin, engelleri aşmak için VSWM'de yaşa bağlı potansiyel düşüşleri ortaya çıkarmak için yetersiz olması ve bu yaş etkisinin test edilen gecikme sürelerinin artmasıyla belirgin hale gelmesi mümkündür. Ancak bu çalışmada yaşlı katılımcılarda yorgunluk endişesi nedeniyle 60 saniyeden uzun gecikme sürelerini test etmedik.
Çalışma 1: Yaşın birey içi Ayak Ucu Açıklığı Değişkenliği Üzerindeki Etkisi
Bir gecikme süresi uygulandığında denek içi takip eden bacak TC değişkenliğinin her iki yaş grubunda da artması gerçeği ilgi çekicidir, çünkü bu ölçü, engelleri aşma sırasında takılma riskinin güçlü bir göstergesidir (Best ve ark. 2008). Bir engeli geçerken, engelin güvenli bir şekilde ortadan kaldırılmasını sağlamak için yeterli TC'ye ulaşılmalıdır. Bu nedenle, bir engeli aşarken TC'deki artan değişkenlik, engelle temas etme riskini artırabilir, dolayısıyla takılma ve düşme riskini artırabilir. Bu çalışmada, katılımcıların uzun bir gecikme periyodunun ardından arkadaki bacaklarıyla engeli güvenli bir şekilde aşabilmelerine rağmen, sıfır ile 20 saniyelik gecikmeler arasındaki artan arka bacak TC değişkenliği, VSWM'de depolanan engel temsilinin bir dereceye kadar değişime uğradığını gösteriyor gibi görünüyor. yaş grubuna bakılmaksızın 20 saniye içinde bile bozulma.
Hipotezimizin aksine, denek içi takip eden bacak TC değişkenliği, engel yüksekliği veya gecikme süresine bakılmaksızın genç yetişkinlerde yaşlı yetişkinlere göre daha fazlaydı. Bu, yaşın takip eden bacak TC değişkenliği üzerinde hiçbir etkisi olmadığını tespit eden önceki engel müzakere literatürüyle çelişmektedir (Chen 1991; Muir ve ark. 2019). Yaşlı yetişkinlerin düz yürüme sırasında genç yetişkinlere göre daha fazla TC değişkenliği gösterdiği göz önüne alındığında, genç grubun yaşlı gruba göre daha değişken olması ilgi çekicidir (Mills ve ark. 2008). Örneğimizdeki yaşlı yetişkinlerin, genç yetişkinlere göre daha fazla biyomekanik sertlik nedeniyle sınırlı olmaları (Boyer ve ark. 2017) ve dolayısıyla arka bacaklarıyla engeli aşmak için gerekli hareketi üretmede daha yüksek tutarlılığa sahip olmaları mümkündür. Üstelik, daha zayıf denge kontrolü ve daha zayıf görme nedeniyle, yaşlı katılımcılar engeli geçerken daha dikkatli ve dikkatli olmuş olabilirken, genç grup daha soğukkanlı bir yaklaşım benimsemiş olabilir (Muir ve ark. 2020).
Çalışma 1: Yüksekliğin ortalama ayak parmağı açıklığı üzerindeki etkisi
Ayrıca, her iki yaş grubundaki katılımcıların, gecikme süresine bakılmaksızın, yüksek engelin üzerinden düşük engele göre daha küçük bir TC ile adım attıklarını da bulduk. Bu, Lajoie ve meslektaşlarının (Lajoie ve ark. 2012) genç yetişkinlerdeki bulgularıyla tutarlı görünmektedir, ancak deneylerinde kullanılan engel yükseklikleri burada kullanılanlardan daha yüksek olmuştur. Özellikle, önceki engellerle başa çıkma çalışmaları, engel yüksekliğinin ortalama TC üzerindeki etkisine ilişkin tutarsız bulgular ortaya çıkarmıştır; bazı çalışmalar daha yüksek engellerle daha küçük bir TC rapor etmektedir (Lajoie ve ark. 2012; Maidan ve ark. 2018), bazıları ise daha büyük bir TC rapor etmektedir. daha yüksek engeller (Chen1991; Muir ve ark. 2019; Pan ve ark. 2016) ve bazıları engel yüksekliğinin TC üzerinde hiçbir etkisinin olmadığını bildirmektedir (Lu ve ark. 2006). Ayrıca genç yetişkinlerde, ikili engel geçme paradigmasında ön ve arka uzuvların ayak mesafesinin karşı taraftaki engelin yüksekliğinden etkilendiğine dair yeni kanıtlar vardır (Miura ve ark. 2021). Bununla birlikte, bu çalışmada artan engel yüksekliği ile TC'yi azaltma eğilimi ilginçtir çünkü bu durum, takılma riskinin engel yüksekliğiyle arttığını gösteren araştırmalarla tutarlıdır (Chou ve ark. 1998; Rietdyk ve ark. 2011).
İlginç bir şekilde, engel yüksekliğinin artmasıyla arka bacak TC'sini azaltma eğilimi, yaşın arka bacak TC'si üzerinde hiçbir etkisi olmadığını ortaya koyan önceki birçok çalışmanın aksine, yaşlı grupta daha belirgindi (Lu ve ark. 2006; Draganich ve ark. 2004; Lowrey). ve diğerleri 2007; Chien ve diğerleri 2018). Bu gözlemin olası bir açıklaması, genç ve yaşlı yetişkinler arasında engel geçmeye kinematik yaklaşımda yaşa bağlı farklılıklar olabilir. Örneğin, McFadyen ve Prince (McFadyen ve ark. 2002), yaşlı yetişkinlerin, engelin üzerinden geçerken arkadaki bacağın aynı tarafında daha fazla pelvik düşüş sergilediğini ve bunun da genç yetişkinlerle karşılaştırıldığında bir engeli geçerken daha küçük bir TC'ye katkıda bulunduğunu bulmuşlardır. Burada, yaşa bağlı aynı kinematik farklılıklar, yüksek bir engelin üzerinden atlarken genç yetişkinlerle karşılaştırıldığında yaşlı yetişkinlerde görülen daha küçük arka bacak TC'sine katkıda bulunmuş olabilir.
Çalışma 2: Yaşın ikili görev koşulları üzerindeki etkisi
Çalışma 2'de, VS olmayan bir göreve karşı bir VS ikincil görevi üstlenmenin, engel geçişini yönlendirmek için gerekli VSWM'ye müdahale edip etmeyeceğini ve ardından engellerin ortadan kaldırılmasına zarar verip vermeyeceğini araştırmak için ikili görev paradigması kullandık. Hipotezimizin aksine, engelleri aşma kinematik parametreleri (sonraki bacak TC'sinin ortalama ve denek içi değişkenliği) üzerinde yaşa göre koşula bağlı bir etki bulamadık. Bu, bilişsel bir ikincil görevi üstlenirken bile yaşlı yetişkinlerin, en az 60 saniyelik bir gecikme süresi boyunca VSWM'de sabit bir engel temsilini saklama konusunda genç yetişkinler kadar yetenekli olduklarını göstermektedir.
VSWM rehberli engel aşma görevi için ikili görev müdahalesi üzerinde yaş etkisinin bulunmamasının olası bir açıklaması, yaşlı katılımcıların engel aşma konusunda genç meslektaşlarına göre daha temkinli bir yaklaşım benimsemiş olmaları ve performansa öncelik vermeyi seçmiş olmalarıdır. İkincil görev performansı pahasına ve görev önceliklendirmesine ilişkin özel talimatların yokluğunda takılma riskini en aza indirmek için engel aşma birincil görevi. Yaşla birlikte artan motor görev önceliklendirme modeli ikili görev literatüründe sıklıkla rapor edilmektedir (Kim ve ark. 2007; Muir ve ark. 2020; Brown ve ark. 2002; Schrodt ve ark. 2004; Mersmann ve ark. 2013; Simieli ve ark. ark. 2015), aksi takdirde özellikle ikili görev gerektiren bir durumda artan düşme riskine neden olabilecek denge kontrolündeki yaşa bağlı azalmaları telafi etmek için yaşlı yetişkinlerin uyarlanabilir bir stratejisine işaret edebilir (Sturnieks ve ark. 2008b).
Bulgularımıza yönelik alternatif bir açıklama, ikincil bilişsel görevlerin, katılımcılarımızın dikkat, çalışma belleği ve yürütücü işlev kaynaklarına meydan okumak için gereken karmaşıklık eşiğini aşmaması olabilir; aksi takdirde, yaşlılarımızda yaşa bağlı VSWM değişikliklerini ortaya çıkarabilirdi. katılımcılar. Bu açıklama, her iki yaş grubundaki tüm katılımcıların, her iki bilişsel görev türündeki tüm sorulara doğru yanıtlar verdikleri ve bunun da potansiyel olarak yetersiz zorluk düzeyine işaret ettiği bulgusu ile desteklenmektedir. Bununla birlikte, gelecekteki çalışmalar, bilişsel görev performansının daha hassas bir sonuç ölçüsü olan tepki süresinin kayıtlarını içermelidir.
Çalışma 2: Aritmetik ve görsel-uzaysal görevlerin ikili görev maliyetleri
Aritmetik ikincil görevin, bir gecikme süresi sonrasında denek içi takip eden bacak TC değişkenliğini arttırdığına ilişkin finansman, önceki ikili görev engel müzakere çalışmalarından elde edilen bulgularla uyumludur (Kim ve ark. 2007; Guadagnin ve ark. 2015). TC'deki bu artan değişkenlik, aritmetik görevden kaynaklanan müdahalenin, arka bacaktaki engellerin temizlenmesine rehberlik etmek için VSWM'den engel yüksekliği hakkındaki kesin bilgileri tutarlı bir şekilde geri çağırma yeteneğinin daha zayıf olmasına yol açtığını göstermektedir. Engelle ilgili yolculukların çoğunluğu için yeterli ayak parmağı açıklığı oluşturma başarısızlığı göz önüne alındığında (Chou ve ark. 1997), bu bulgu, engel geçme sırasında zihinsel aritmetik gibi bilişsel bir görevin eş zamanlı performansının, düşme riskini artırabileceği anlamına gelir. engel teması.
Şaşırtıcı bir şekilde, görsel-uzaysal görevin VSWM güdümlü engel aşma performansına müdahale ettiği görülmedi. Bu bulgu, aynı görsel-uzaysal yıldız hareketi görevinin ayakta durma ve adım atma görevleri sırasında denge kontrolünü zorluk eşleştirmeli aritmetik görevden daha fazla etkilediğinin tespit edildiği önceki ikili görev çalışmalarından elde edilen bulgularla çelişmektedir (Menant ve ark. 2014; Sturnieks ve ark. 2014). 2008b). Bu çalışmalarda, görsel-uzaysal görevin orantısız olarak daha yüksek ikili görev maliyeti, denge kontrol görevleriyle aynı görsel-uzaysal işleme sinir yollarına yönelik ortak gereksinimlerine atfedildi ve bu da daha fazla ikili görev girişimine yol açtı.
Hızlı tepkiler veya dinamik hareketler içeren geçmiş çalışmaların aksine, katılımcılar ikincil görevleri yerine getirirken uzun süreler boyunca yerinde durduklarından, mevcut farklı bulgular deney tasarımı farklılıklarından kaynaklanıyor olabilir. Böylelikle iki bilişsel görevi yerine getirecek stratejileri kullanmaya zamanları olacak. Aritmetik görev söz konusu olduğunda katılımcılar, görevleri ezbere tamamlamak yerine sayısal bilgileri depolamak, işlemek ve güncellemek için VSWM'yi kullanmış olabilirler (Hubber ve ark. 2014; Cavdaroğlu ve ark. 2016; Clearman ve ark. 2017). Ayrıca, bu tür telaşsız ve statik koşullar altında, bazı katılımcıların laboratuvardaki donanımları görsel ızgaralar olarak kullanması ve böylece yıldız hareketi görevini gerçekleştirmek için VSWM'ye olan bağımlılığı azaltması mümkündür. Aslında, bazı katılımcılar deneylerinden sonra bu stratejiyi kullandıklarına dair raporlar vermeye gönüllü oldular.
Sınırlamalar
Çalışmamızın bazı sınırlamaları olduğunu kabul ediyoruz. Bu deneyde katılımcılar sabit bir pozisyondan başladılar ve engeli ön bacaklarıyla geçmeden önce engele doğru tek bir adım attılar. Bu yöntem, katılımcıların doğal yürüyüş ve engel aşmaya kıyasla farklı yürüyüş ve engel geçme davranışları benimsemesine yol açmış olabilir. Durmaya mı yoksa yürümeye devam etmeye mi ilişkin bilginin, engele göre ayak yerleşimini değiştirmiş olması mümkündür. Her iki gruptaki gecikme denemelerine kıyasla kontrol denemelerinde engele olan ayak izi mesafesinin önemli ölçüde daha yüksek olduğunu bulduk (veriler ek Tablo S2'de sunulmuştur). Bu, kontrol ve gecikme denemeleri boyunca ortalama TC'yi değiştirmese de (Şekil 3a), bu faktörün, 20 saniyeden büyük veya ona eşit gecikmelere sahip denemelerde not edilen artan TC değişkenliğine katkıda bulunmuş olabileceğini göz ardı edemeyiz (Şekil 3b). ). Dahası, katılımcılar deney ortamındaki engel aşma performansına günlük yaşamdaki performanslarına kıyasla daha fazla dikkat etmiş olabilirler. Bu faktörlerin her ikisi de potansiyel olarak bu deneysel paradigmanın ekolojik geçerliliğini sınırlamaktadır. Ayrıca bu çalışma, yaşlı yetişkinlerde yorgunluk endişesi nedeniyle ve katılımcıların değerlendirilmesi için gereken süreyi kısaltmak amacıyla yalnızca 60 saniyeye kadar olan gecikme sürelerini inceledi.
Ancak, bu gecikme süresinin, çalışma örneklemimizde VSWM rehberli engel aşmadaki yaşa bağlı farklılıkları ortaya çıkarmak için yetersiz olduğu görülmektedir. Bu nedenle, VSWM'de engel gösterimi üzerinde yaşın etkilerini araştıran gelecekteki çalışmalar, VSWM kılavuzlu engel geçişi üzerindeki potansiyel yaş etkisini ortaya çıkarmak için daha uzun gecikme süreleri kullanabilir. Ek olarak, her iki çalışmada da, genç katılımcılarla karşılaştırıldığında, yaşlı katılımcıların düzeltilmiş görme keskinliği önemli ölçüde daha kötüydü; bu da onların engel aşma görevini gerçekleştirmek için doğru görsel bilgi toplama yeteneklerini zayıflatmış olabilir ve yaş grubu farklılıklarına katkıda bulunmuş olabilir. Çalışma 2'de, ikincil görevlerin gerektirdiği sözel yanıtlar, engel aşma birincil görevine ek olarak başka motor talepleri de ortaya çıkardı; bu artan görev karmaşıklığı kontrol denemelerinde kontrol edilmedi. Katılımcıların çoğunluğu (12 genç ve 17 yaşlı kişi) her iki çalışmayı da gerçekleştirdi. Bununla birlikte, her iki çalışmaya da katılanlar (n=29) ve katılmayanlar (n=9) arasında TC değişkenliği açısından istatistiksel olarak anlamlı bir fark yoktu; bu, Çalışma 1 ile Çalışma 1 arasında bir öğrenme etkisi olduğunu düşündürmektedir. Çalışma 2 olası değildir. Son olarak, Çalışma 1 ve 2'nin kontrol denemelerinin yanı sıra Çalışma 2'nin deneysel denemeleri için değişkenlik ölçüsünün (tarama ayağı TC) hesaplanmasının yalnızca altı denemeye dayandığını kabul ediyoruz; Her ne kadar küçük olsa da, bu tekrar sayısı yaşlı grupta yorgunluğu ve her iki grupta da monotonluğu en aza indirmek için seçildi. Son olarak, burada rapor ettiğimiz ayak parmağı açıklıklarının yüksek olduğunu ancak yine de bu değişken için beklenen büyüklük dahilinde olduğunu kabul ediyoruz. Bu proje hiçbir şekilde ortalama TC için normatif veriler sağlamayı amaçlamadı. "Protokol"de belirtildiği gibi, protokolümüz Lajoie ve meslektaşları tarafından tanımlanan engellerin aşılması paradigması üzerine modellenmiştir (Lajoie ve ark. 2012). Bu çalışmada ayak parmağı işaretleyicilerimizi, benzer protokollerin kullanıldığı önceki makalelerde açıklananla aynı konuma yerleştirdik (Shinya ve ark. 2012; Lajoie ve ark. 2012).
Çözüm
Sonuç olarak, hipotezlerimizin aksine, bulgularımız hem genç hem de yaşlı yetişkinlerin VSWM'de bir engel temsilini en az 60 saniye boyunca saklayabildiğini ve bu bilgiyi takip eden bacaklarını bir engelin üzerinden güvenli bir şekilde ölçeklendirmek için kullanabileceğini göstermektedir. Ancak, gecikme süresiyle birlikte arka bacak TC değişkenliğinin artması, bu engel gösteriminin ilk 20 saniye içinde bile bozulmaya başladığını göstermektedir. Eşzamanlı bir aritmetik görevi üstlenen finansman, VSWM rehberliğinde engel temizlemeyi bozdu, hem gençlerde hem de yaşlılarda ikili görev sırasında engelleri aşma sırasında takılma riskinin arttığını gösteriyor.
Teşekkür
Veri toplama konusundaki yardımları için Dr. Tatsuya Hirase'ye ve veri toplama ve işlemede yardımcı olan araştırma görevlileri Bayan Bethany Halmy, Bayan Carly Chaplin, Bayan Cameron Hicks, Bayan Jessica Turner ve Bayan Natassia Smith'e teşekkür ederiz. Engelleme cihazını yaptığı için mekanik atölye personeli Bay Hilary Carter'a da teşekkür ederiz.
Finansman
Açık Erişim finansmanı, CAUL ve Üye Kurumları tarafından etkinleştirilir ve düzenlenir. Bu çalışma, 2016 yılında UNSW Goldstar Ödülü hibesi ile desteklenmiştir. Profesör Stephen Lord, NHMRC Araştırma Bursu tarafından desteklenmektedir.
Veri kullanılabilirliği
Mevcut çalışma sırasında oluşturulan ve/veya analiz edilen veri kümeleri, makul talep üzerine ilgili yazardan temin edilebilir.
Beyannameler
Çıkar çatışması Tüm yazarlar adına sorumlu yazar herhangi bir çıkar çatışması olmadığını beyan eder.
Açık Erişim
Bu makale, orijinal yazar(lar)ına uygun şekilde atıfta bulunduğunuz sürece, herhangi bir ortamda veya formatta kullanıma, paylaşıma, uyarlamaya, dağıtıma ve çoğaltmaya izin veren Creative Commons Atıf 4.0 Uluslararası Lisansı kapsamında lisanslanmıştır. ) ve kaynak, Creative Commons lisansına bir bağlantı sağlayın ve değişiklik yapılıp yapılmadığını belirtin. Bu makaledeki görseller veya diğer üçüncü taraf materyalleri, materyalin kredi limitinde aksi belirtilmediği sürece makalenin Creative Commons lisansına dahildir. Materyal makalenin Creative Commons lisansına dahil değilse ve kullanım amacınız yasal düzenleme tarafından izin verilmiyorsa veya izin verilen kullanımı aşıyorsa, doğrudan telif hakkı sahibinden izin almanız gerekecektir.
Referanslar
1. Baddeley A (2003) Çalışma belleği: geriye bakmak ve ileriye bakmak. Nat Rev Neurosci 4:829–839
2. Barra J ve diğerleri (2006) Artan denge zorluğuyla birlikte artan bilişsel yük: felaketin tarifi. Uzman Beyin Res 174:734–745
3. Best R ve diğerleri (2008) Yürürken takılma olasılığını hesaplamak için bir yöntem. J Biomech 41:1147–1151
4. Bopp KL ve diğerleri (2007) Sözel ve görsel-uzaysal çalışma belleğindeki kontrol süreçlerinde yaşa bağlı farklılıklar: depolama, dönüşüm, denetim ve koordinasyon. J Gerontol B Psychol Sci Soc Sci 62:P239–P246
5. Boyer KA ve diğerleri (2017) Genç ve yaşlı yetişkinlerde yürüyüş mekaniğinin sistematik olarak gözden geçirilmesi ve meta-analizi. Uzman Gerontol 95:63–70
6. Brown LA ve arkadaşları (2002) Genç ve yaşlı yetişkinlerde postüral tehdit koşullarında postüral kontrolün önceliklendirilmesi değişti mi? J Gerontol A Biol Sci Med Sci 57:M785–M792
7. Brown LA ve diğerleri (2005) Engelleri aşmanın dikkat taleplerinde yaşa bağlı farklılıklar. J Gerontol A Biol Sci Med Sci 60:924–927
8. Cavdaroğlu S ve diğerleri (2016) Zihinsel çıkarma ve çarpma hem fonolojik hem de görsel-uzaysal kaynakları işe alır: simetrik ikili görev tasarımından kanıtlar. Psychol Res 80:608–624
9. Chen HC ve diğerleri (1991) Engellerin üzerinden adım atmak: sağlıklı genç ve yaşlı yetişkinlerin yürüyüş modelleri. J Gerontol 46:196–203
10. Chen M ve diğerleri (2017) Yaşlı yetişkinlerde engellerle başa çıkmanın sinirsel bağıntıları: Bir fNIRS çalışması. Yürüyüş Duruşu 58:130–135
