Реабилитация пожилых пациентов с риском падения: значение психофизиологических показателей и когнитивно-моторных тренировок с применением виртуальной реальности

Обложка


Цитировать

Полный текст

Аннотация

Вследствие замедления нейродинамических и когнитивных процессов, а также изменений опорно-двигательного аппарата в процессе старения происходит ухудшение внимания, реакции и нарушается координация движений. Уменьшение общей адаптивности головного мозга в пожилом и старческом возрасте ведет к увеличению риска падений и инвалидизации, снижая возраст активного долголетия. По данным Всемирной организации здравоохранения, ежегодно происходит 37,3 млн падений, которые не являются смертельными, но имеют достаточно тяжелые последствия, при которых требуется медицинская помощь. Такие падения наиболее распространены среди людей в возрасте старше 65 лет. Объективная оценка психофизиологических характеристик позволила выявить связь времени простой и сложной реакций с риском падений, а также послужила инструментом оценки эффективности методик коррекции равновесия. Исследования показали, что когнитивно-моторная тренировка улучшает постуральную устойчивость и функциональные показатели повседневной жизни. Данный вид тренировки получил широкое распространение в реабилитации пациентов с нарушениями равновесия и все чаще для его реализации применяют системы виртуальной реальности. Существует предположение, что виртуальная среда может способствовать улучшению реакции на быструю смену обстановки, а также модулировать различные характеристики внимания, пространственно-временной памяти и планирования, что благоприятно сказывается на постуральных функциях. В обзоре описаны особенности изменения психофизиологических параметров у пожилых людей, а также методы коррекции нарушений равновесия с помощью когнитивно-моторных тренировок, в том числе с применением технологии виртуальной реальности.

Об авторах

Антон Сергеевич Клочков

ФГБНУ «Научный центр неврологии»

Email: nastushkapal@gmail.com
Россия, Москва

Анастасия Евгеньевна Хижникова

ФГБНУ «Научный центр неврологии»

Автор, ответственный за переписку.
Email: nastushkapal@gmail.com
Россия, Москва

Анна Антоновна Фукс

ФГБОУ ВО «Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова»

Email: nastushkapal@gmail.com
Россия, Москва

Артем Михайлович Котов-Смоленский

ФГБНУ «Научный центр неврологии»

Email: nastushkapal@gmail.com
Россия, Москва

Наталья Александровна Супонева

ФГБНУ «Научный центр неврологии»

Email: nastushkapal@gmail.com
Россия, Москва

Михаил Александрович Пирадов

ФГБНУ «Научный центр неврологии»

Email: nastushkapal@gmail.com
Россия, Москва

Список литературы

  1. Salthouse T.A. When does age-related cognitive decline begin? Neurobiol Aging 2009; 30: 507–514. doi: 10.1016/j.neurobiolaging.2008.09.023. PMID: 19231028.
  2. Salthouse T. Consequences of age-related cognitive declines. Annu Rev Psychol 2012; 63: 201–226. doi: 10.1146/annurev-psych-120710-100328. PMID: 21740223.
  3. Wong A.L., Goldsmith J., Forrence A.D. et al. Reaction times can reflect habits rather than computations. Elife 2017; 6: 1–18 (e28075). doi: 10.7554/eLife.28075. PMID: 28753125.
  4. Der G., Deary I.J. Age and sex differences in reaction time in adulthood: results from the United Kingdom Health and Lifestyle Survey. Psychol Aging 2006; 21: 62–73. doi: 10.1037/0882-7974.21.1.62. PMID: 16594792.
  5. Mendelson D.N., Redfern M.S., Nebes R.D., Richard Jennings J. Inhibitory processes relate differently to balance/reaction time dual tasks in young and older adults. Neuropsychol Dev Cogn B Aging Neuropsychol Cogn 2010; 17: 1–18. doi: 10.1080/13825580902914040. PMID: 19526388.
  6. World Health Organization. WHO Global Report on Falls Prevention in Older Age. 2007. DOI: 978 92 4 156353 6.
  7. Ou L.C., Chang Y.F., Chang C.S. et al. Epidemiological survey of the feasibility of broadband ultrasound attenuation measured using calcaneal quantitative ultrasound to predict the incidence of falls in the middle aged and elderly. BMJ Open 2017; 7: e013420. doi: 10.1136/bmjopen-2016-013420. PMID: 28069623.
  8. van Rijsbergen M.W., Mark R.E., de Kort P.L., Sitskoorn M.M. Subjective cognitive complaints after stroke: a systematic review. J Stroke Cerebrovasc Dis 2014; 23: 408–420. doi: 10.1016/j.jstrokecerebrovasdis.2013.05.003. PMID: 23800498.
  9. Winstein C.J., Stein J., Arena R. et al. Guidelines for adult stroke rehabilitation and recovery: a guideline for healthcare professionals from the American Heart Association/American Stroke Association. Stroke 2016; 47: 98–169. doi: 10.1161/STR.0000000000000098. PMID: 27145936.
  10. Hamed A., Bohm S., Mersmann F., Arampatzis A. Follow-up efficacy of physical exercise interventions on fall incidence and fall risk in healthy older adults: a systematic review and meta-analysis. Sport Med Open 2018; 4: 56. doi: 10.1186/s40798-018-0170-z. PMID: 30547249.
  11. Nawaz A., Skjæret N., Helbostad J.L. et al. Usability and acceptability of balance exergames in older adults: a scoping review. Health Informatics J 2016; 22: 911–931. doi: 10.1177/1460458215598638. PMID: 26303810.
  12. Li S.C., Lindenberger U., Hommel B. et al. Transformations in the couplings among intellectual abilities and constituent cognitive processes across the life span. Psychol Sci 2004; 15: 155–163. doi: 10.1111/j.0956-7976.2004.01503003.x. PMID: 15016286.
  13. Eckner J.T., Richardson J.K., Kim H. et al. A novel clinical test of recognition reaction time in healthy adults. Psychol Assess 2012; 24: 249–254. doi: 10.1037/a0025042. PMID: 21859222.
  14. Reimers S., Maylor E.A. Gender effects on reaction time variability and trial-to-trial performance: reply to Deary and Der (2005). Neuropsychol Dev Cogn B Aging Neuropsychol Cogn 2006; 13: 479–489. doi: 10.1080/138255890969375. PMID: 16887784.
  15. Haynes B.I., Bauermeister S., Bunce D. A systematic review of Longitudinal Associations between reaction time intraindividual variability and age-related cognitive decline or impairment, dementia, and mortality. J Int Neuropsychol Soc 2017; 23: 431–445. doi: 10.1017/S1355617717000236. PMID: 28462758.
  16. Kochan N.A., Bunce D., Brodaty H. et al. P4-157: Intra-individual variability of reaction time performance is a sensitive marker of mortality risk in old age: findings from the sydney memory and ageing study. Alzheimer’s Dement 2014; 10: 847–847. doi: 10.1016/j.jalz.2014.05.1674.
  17. Bielak A.A.M., Hultsch D.F., Strauss E. et al. Intraindividual variability in reaction time predicts cognitive outcomes 5 years later. Neuropsychology 2010; 24: 731–741. doi: 10.1037/a0019802. PMID: 20853957.
  18. Burton C.L., Strauss E., Hultsch D.F., Hunter M.A. The relationship between everyday problem solving and inconsistency in reaction time in older adults. Neuropsychol Dev Cogn B Aging Neuropsychol Cogn 2009; 16: 607–632. doi: 10.1080/13825580903167283. PMID: 19728187.
  19. Nassauer K.W., Halperin J.M. Dissociation of perceptual and motor inhibition processes through the use of novel computerized conflict tasks. J Int Neuropsychol Soc 2003; 9: 25–30. doi: 10.1017/S1355617703910034. PMID: 12570355.
  20. Schoene D., Delbaere K., Lord S.R. Impaired response selection during stepping predicts falls in older people—a cohort study. J Am Med Dir Assoc 2017; 18: 719–725. doi: 10.1016/j.jamda.2017.03.010. PMID: 28526585.
  21. Wang D., Zhang J., Sun Y. et al. Evaluating the fall risk among elderly population by choice step reaction test. Clin Interv Aging 2016; 11: 1075–1082. doi: 10.2147/CIA.S106606. PMID: 27563238.
  22. Salvà A., Roqué M., Rojano X. et al. Falls and risk factors for falls in community-dwelling adults with dementia (NutriAlz trial). Alzheimer Dis Assoc Disord 2012; 26: 74–80. doi: 10.1097/WAD.0b013e318215ca90. PMID: 22354139.
  23. Taylor M.E., Lord S.R., Delbaere K. et al. Reaction time and postural sway modify the effect of executive function on risk of falls in older people with mild to moderate cognitive impairment. Am J Geriatr Psychiatry 2017; 25: 397–406. doi: 10.1016/j.jagp.2016.10.010. PMID: 28063853.
  24. Viaje S., Crombez G., Lord S.R. et al. The role of concern about falling on stepping performance during complex activities. BMC Geriatr 2019; 19: 333. doi: 10.1186/s12877-019-1356-z. PMID: 31775634.
  25. Lord S.R., Fitzpatrick R.C. Choice stepping reaction time: A composite measure of falls risk in older people. J Gerontol A Biol Sci Med Sci 2001; 56: 627–632. doi: 10.1093/gerona/56.10.M627. PMID: 11584035.
  26. Graveson J., Bauermeister S., McKeown D., Bunce D. Intraindividual reaction time variability, falls, and gait in old age: a systematic review. J Gerontol B Psychol Sci Soc Sci 2016; 71: 857–864. doi: 10.1093/geronb/gbv027. PMID: 25969471.
  27. Bunce D., Haynes B.I., Lord S.R. et al. Intraindividual stepping reaction time variability predicts falls in older adults with mild cognitive impairment. J Gerontol A Biol Sci Med Sci 2016; 72: 832–837. doi: 10.1093/gerona/glw164. PMID: 27591431.
  28. Donoghue O.A., Cronin H., Savva G.M. et al. Effects of fear of falling and activity restriction on normal and dual task walking in community dwelling older adults. Gait Posture 2013; 38: 120–124. doi: 10.1016/j.gaitpost.2012.10.023. PMID: 23200462.
  29. Reelick M.F., van Iersel M.B., Kessels R.P., Rikkert M.G. The influence of fear of falling on gait and balance in older people. Age Ageing 2009; 38: 435–440. doi: 10.1093/ageing/afp066. PMID: 19451658.
  30. Woollacott M., Shumway-Cook A. Attention and the control of posture and gait: a review of an emerging area of research. Gait Posture 2002; 16: 1–14. doi: 10.1016/S0966-6362(01)00156-4. PMID: 12127181.
  31. Bauermeister S., Sutton G., Mon-Williams M. et al. Intraindividual variability and falls in older adults. Neuropsychology 2017; 31: 20–27. doi: 10.1037/neu0000328. PMID: 27831695.
  32. Okubo Y., Schoene D., Lord S.R. Step training improves reaction time, gait and balance and reduces falls in older people: a systematic review and meta-analysis. Br J Sports Med 2017; 51: 586–593. doi: 10.1136/bjsports-2015-095452. PMID: 26746905.
  33. Morrison S., Colberg S.R., Parson H.K., Vinik A.I. Exercise improves gait, reaction time and postural stability in older adults with type 2 diabetes and neuropathy. J Diabetes Complications 2014; 28: 715–722. doi: 10.1016/j.jdiacomp.2014.04.007. PMID: 24929798.
  34. Bootsman N.J.M., Skinner T.L., Lal R. et al. The relationship between physical activity, and physical performance and psycho-cognitive functioning in older adults living in residential aged care facilities. J Sci Med Sport 2018; 21: 173–178. doi: 10.1016/j.jsams.2017.07.006. PMID: 28778824.
  35. Li K.Z., Roudaia E., Lussier M. et al. Benefits of cognitive dual-task training on balance performance in healthy older adults. J Gerontol A Biol Sci Med Sci 2010; 65: 1344–1352. doi: 10.1093/gerona/glq151. PMID: 20837662.
  36. Eggenberger P., Schumacher V., Angst M. et al. Does multicomponent physical exercise with simultaneous cognitive training boost cognitive performance in older adults? A 6-month randomized controlled trial with a 1-year follow-up. Clin Interv Aging 2015; 10: 1335–1349. doi: 10.2147/CIA.S87732. PMID: 26316729.
  37. Rahe J., Becker J., Fink G.R. et al. Cognitive training with and without additional physical activity in healthy older adults: cognitive effects, neurobiological mechanisms, and prediction of training success. Front Aging Neurosci 2015; 7: 187. doi: 10.3389/fnagi.2015.00187. PMID: 26528177.
  38. Jehu D., Paquet N., Lajoie Y. Balance and mobility training with or without concurrent cognitive training does not improve posture, but improves reaction time in healthy older adults. Gait Posture. 2017; 52: 227–232. doi: 10.1016/j.gaitpost.2016.12.006. PMID: 27939652.
  39. Shatil E. Does combined cognitive training and physical activity training enhance cognitive abilities more than either alone? A four-condition randomized controlled trial among healthy older adults. Front Aging Neurosci 2013; 5: 8. doi: 10.3389/fnagi.2013.00008. PMID: 23531885.
  40. Laatar R., Kachouri H., Borji R. et al. Combined physical-cognitive training enhances postural performances during daily life tasks in older adults. Exp Gerontol 2018; 107: 91–97. doi: 10.1016/j.exger.2017.09.004. PMID: 28899731.
  41. López-García J., Colado J.C., Guzmán J.F. Acute effects of aerobic exercise and active videogames on cognitive flexibility, reaction time, and perceived exertion in older adults. Games Health J 2019; 8: 371–379. doi: 10.1089/g4h.2018.0143. PMID: 31199694.
  42. Lee H.S., Park Y.J., Park S.W. The effects of virtual reality training on function in chronic stroke patients: a systematic review and meta-analysis. Biomed Res Int 2019; 2019: 7595639. doi: 10.1155/2019/7595639. PMID: 31317037.
  43. Kannan L., Vora J., Bhatt T., Hughes S.L. Cognitive-motor exergaming for reducing fall risk in people with chronic stroke: a randomized controlled trial. NeuroRehabilitation 2019; 44: 493–510. doi: 10.3233/NRE-182683. PMID: 31256084.
  44. Bisson E., Contant B., Sveistrup H., Lajoie Y. Functional balance and dual-task reaction times in older adults are improved by virtual reality and biofeedback training. CyberPsychology Behav 2007; 10: 16–23. doi: 10.1089/cpb.2006.9997. PMID: 17305444.
  45. Kizony R., Levin M.F., Hughey L. et al. Cognitive load and dual-task performance during locomotion poststroke: a feasibility study using a functional virtual environment. Phys Ther 2010; 90: 252–260. doi: 10.2522/ptj.20090061. PMID: 20023003.
  46. Subramaniam S., Wan-Ying Hui-Chan C., Bhatt T. A cognitive-balance control training paradigm using wii fit to reduce fall risk in chronic stroke survivors. J Neurol Phys Ther 2014; 38: 216–225. doi: 10.1097/NPT.0000000000000056. PMID: 25198867.
  47. Клочков А.С., Хижникова А.Е., Котов-Смоленский А.М. и др. Коррекция статического и динамического равновесия с использованием системы виртуальной реальности у пациентов с цереброваскулярными заболеваниями. Нервные болезни 2018; (3): 28–32. doi: 10.24411/2071-5315-2018-12030.
  48. Kim B.R., Chun M.H., Kim L.S., Park J.Y. Effect of Virtual Reality on Cognition in Stroke Patients. Ann Rehabil Med 2011; 35: 450–459. doi: 10.5535/arm.2011.35.4.450. PMID: 22506159.
  49. Laver K., George S., Thomas S. et al. Virtual reality for stroke rehabilitation: An abridged version of a Cochrane review. Eur J Phys Rehabil Med 2015; 51: 497–506. PMID: 26158918.
  50. Pietrzak E., Cotea C., Pullman S. Using commercial video games for falls prevention in older adults; the way for the future? J Geriatr Phys Ther 2014; 37: 166–177. doi: 10.1519/JPT.0b013e3182abe76e. PMID: 24406711.
  51. Rusák Z., Kooijman A., Song Y. et al. A Study of Correlations among Image Resolution, Reaction Time, and Extent of Motion in Remote Motor Interactions. Adv Human-Computer Interact. 2014;2014:1–11. doi: 10.1155/2014/463179
  52. Brand J., Piccirelli M., Hepp-Reymond M.C. et al. Virtual hand feedback reduces reaction time in an interactive finger reaching task. PLoS One 2016; 11: e0154807. doi: 10.1371/journal.pone.0154807. PMID: 27144927.
  53. Kwon M., Christou E.A. Visual information processing in older adults: reaction time and motor unit pool modulation. J Neurophysiol 2018; 120: 2630–2639. doi: 10.1152/jn.00161.2018. PMID: 30207861.
  54. Aminov A., Rogers J.M., Middleton S. et al. What do randomized controlled trials say about virtual rehabilitation in stroke? A systematic literature review and meta-analysis of upper-limb and cognitive outcomes. J Neuroeng Rehabil 2018; 15: 29. doi: 10.1186/s12984-018-0370-2. PMID: 29587853.
  55. Baltaduonienė D., Kubilius R., Berškienė K. et al. Change of cognitive functions after stroke with rehabilitation systems. Transl Neurosci 2019; 10: 118–124. doi: 10.1515/tnsci-2019-0020. PMID: 31149357.
  56. Neri S.G.R., Cardoso J.R., Cruz L. et al. Do virtual reality games improve mobility skills and balance measurements in community-dwelling older adults? Systematic review and meta-analysis. Clin Rehabil 2017; 31: 1292–1304. doi: 10.1177/0269215517694677. PMID: 28933612.
  57. Yeşilyaprak S.S., Yıldırım M.Ş., Tomruk M. et al. Comparison of the effects of virtual reality-based balance exercises and conventional exercises on balance and fall risk in older adults living in nursing homes in Turkey. Physiother Theory Pract 2016; 32: 191–201. doi: 10.3109/09593985.2015.1138009. PMID: 27049879.
  58. Huygelier H., Schraepen B., van Ee R. et al. Acceptance of immersive head-mounted virtual reality in older adults. Sci Rep 2019; 9: 4519. doi: 10.1038/s41598-019-41200-6. PMID: 30872760.
  59. Appel L., Appel E., Bogler O. et al. Older adults with cognitive and/or physical impairments can benefit from immersive virtual reality experiences: a feasibility study. Front Med 2020; 6: 329. doi: 10.3389/fmed.2019.00329. PMID: 32010701.
  60. Micarelli A., Viziano A., Micarelli B. et al. Vestibular rehabilitation in older adults with and without mild cognitive impairment: Effects of virtual reality using a head-mounted display. Arch Gerontol Geriatr 2019; 83: 246–256. doi: 10.1016/j.archger.2019.05.008. PMID: 31102927.
  61. Phu S., Vogrin S., Al Saedi A., Duque G. Balance training using virtual reality improves balance and physical performance in older adults at high risk of falls. Clin Interv Aging 2019; 14: 1567–1577. doi: 10.2147/CIA.S220890. PMID: 31695345.
  62. Sherrington C., Michaleff Z.A., Fairhall N. et al. Exercise to prevent falls in older adults: An updated systematic review and meta-analysis. Br J Sports Med 2017; 51: 1750–1758. doi: 10.1136/bjsports-2016-096547. PMID: 27707740.
  63. Hsieh C-C., Lin P-S., Hsu W.C. et al. The effectiveness of a virtual reality-based tai chi exercise on cognitive and physical function in older adults with cognitive impairment. Dement Geriatr Cogn Disord 2018; 46: 358–370. doi: 10.1159/000494659. PMID: 30537752.
  64. Montana J.I., Matamala-Gomez M., Maisto M. et al. The benefits of emotion regulation interventions in virtual reality for the improvement of wellbeing in adults and older adults: a systematic review. J Clin Med 2020; 9: 500. doi: 10.3390/jcm9020500. PMID: 32059514.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML

© Klochkov A.S., Khizhnikova A.E., Fuks A.A., Kotov-Smolenskiy A.M., Suponeva N.A., Piradov M.A., 2020

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International License.

СМИ зарегистрировано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор).
Регистрационный номер и дата принятия решения о регистрации СМИ: серия ПИ № ФС 77-83204 от 12.05.2022.


Данный сайт использует cookie-файлы

Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта.

О куки-файлах