基于平衡的视觉反应时间训练改善老年人认知与身体功能:一项随机对照试验

【字体: 时间:2025年10月02日 来源:Scientific Reports 3.9

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  为应对老年人认知与身体功能下降问题,研究人员开展了一项关于“基于平衡的视觉反应时间训练”的随机对照试验。结果显示,该训练显著改善了老年人的反应时间、身体表现和跌倒恐惧(p<0.05),但在整体认知功能(MoCA)和执行功能(Stroop干扰)方面未观察到显著改善。这项研究为开发针对老年人的多维度康复策略提供了重要依据。

  
随着全球老龄化进程的加速,如何维持和提高老年人的生活质量已成为重要的公共卫生议题。年龄增长带来的生理和神经变化会导致认知功能和身体能力逐渐下降,这不仅影响老年人的反应时间、平衡能力和整体身体表现,还会增加跌倒风险,降低日常生活独立性。特别值得注意的是,认知功能障碍与跌倒风险之间存在明确关联,这凸显了需要同时针对认知和身体领域进行干预的迫切性。
近年来,通过视觉信息促进认知运动能力的技术方法日益普及。这类视觉刺激系统(如BlazePod、Fitlight等)因其便携性、标准化程度高且能模拟真实生活中的认知运动需求而展现出巨大潜力。然而,关于基于平衡的视觉反应时间训练对老年人效果的实证研究仍然有限。为此,研究人员在《Scientific Reports》上发表了一项随机对照试验,探讨了这种训练对老年人身体和认知表现的影响。
研究采用了单盲随机对照设计,在土耳其某养老院招募了31名71.70±5.67岁的老年人。参与者被随机分为干预组(n=16)和对照组(n=15)。干预组接受基于平衡的视觉反应时间训练,使用BlazePod系统进行反应时间练习;对照组则接受功能性平衡训练。训练持续8周,每周2次,每次40分钟。
主要评估指标包括认知功能(蒙特利尔认知评估MoCA、Stroop测试)、反应时间(BlazePod系统、New Test设备)和身体表现(五次坐立测试FTSS、计时起走测试TUG、四方形步测试FSST、短身体性能电池SPPB)以及跌倒效能量表(FES)评估的跌倒恐惧。
关键技术方法包括:使用BlazePod系统进行视觉反应时间训练和测试,采用Stroop测试(Capa版)评估执行功能,通过New Test 1000设备测量上肢反应时间,以及使用一系列标准化身体性能测试(TUG、FTSS、FSST、SPPB)和跌倒效能量表(FES)进行评估。所有参与者来自土耳其养老院,训练由持证物理治疗师一对一监督进行。
研究结果:
认知功能结果
干预后,干预组在Stroop测试的A(色块)、B(词板)和C(色词板)部分完成时间显著缩短,错误率显著降低(p<0.05),但在MoCA总分和Stroop干扰分数上未显示显著改善。这表明训练可能提高了处理速度和注意力相关表现,但对整体认知功能和执行控制改善有限。
反应时间结果
干预组在BlazePod平均反应时间和New Test反应时间上均表现出显著改善(p<0.001),且改善幅度显著大于对照组。这表明基于视觉的平衡训练能有效提高老年人的反应速度。
身体表现结果
干预组在所有身体性能测试中都显示出显著改善:TUG和TUG认知版时间缩短,FTSS完成时间减少,FSST表现改善,SPPB评分提高,FES评分降低(表明跌倒恐惧减少)。这些改善在组间比较中均达到统计学显著性(p<0.05)。
可靠性分析
不同反应时间测量方法显示出极高的组间信度(ICC值0.94-0.96),表明测量结果具有良好的一致性。
回归分析
多元线性回归分析显示,BlazePod反应时间的改善与TUG(β=0.006,调整R2=0.24)和FES(β=0.013,调整R2=0.15)的改善显著相关。BlazePod击打次数的变化对FSST的改善有显著影响(β=-0.585,ΔR2=0.22)。
研究结论与讨论:
本研究证实了基于平衡的视觉反应时间训练能显著改善老年人的反应时间和身体表现,减少对跌倒的恐惧。这些改善可能与训练提供的双重任务挑战有关,它同时激活了认知和运动系统,要求实时感觉处理、抑制无关反应和精确运动执行。
值得注意的是,虽然训练在处理速度和选择性注意力方面产生了显著改善,但对整体认知功能(MoCA)和执行控制(Stroop干扰)的改善有限。这可能是因为训练缺乏针对工作记忆、决策制定和复杂多任务处理等特定认知成分的练习。此外,训练进度根据个人身体能力进行调整,可能进一步降低了认知负荷。
研究发现反应时间与多项身体指标显著相关,支持了反应时间作为中枢神经系统功能敏感指标的观点。改善的反应时间可能通过增强神经肌肉协调性和认知处理能力,帮助老年人产生快速的肌肉表现来预防跌倒。
研究的优势在于专门为老年人设计了针对反应时间改善的身体锻炼方案,但也存在一些局限性:样本量较小限制了统计功效;认知评估仅限于MoCA和Stroop测试;缺乏长期随访数据。这些因素使得当前研究结果应被视为初步发现。
总之,基于平衡的视觉反应练习改善了老年人的反应时间和功能能力,但在整体认知和执行功能方面效果有限。将视觉刺激与平衡训练相结合可能为身体功能和生活质量带来协同效益。未来研究应使用更大样本、更全面的认知评估和长期随访来验证这些初步结果,以更好地理解这种干预措施的持续和广泛认知效果。
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