认知负荷理论在双重任务设计及姿势控制中的应用

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目的通过比较原发性帕金森患者和健康人在不同难度的“计算负荷+运动”的双重任务方法的的不同表现,找出帕金森患者双重任务中的超负荷的表现及评估指标。方法16名帕金森患者和15名健康人分别组成实验组和对照组,两组受试者按随机顺序分别进行单一计算任务、单一运动任务及“计算+运动”(包括“计算+2分钟步行”、“计算+3米折返”和“计算+360°原地转身”)双重任务的测试,两组受试者的一般信息及实验组的疾病病史、用药情况、帕金森相关功能评估均被记录。实验过程中的计算、运动结果和特殊行为分别被录音、可穿戴式步态分析仪和评估者记录。结果健康人和帕金森患者的一般资料呈正态分布,具有可比性,实验结果主要包括八项:①在单一计算任务中,实验组正确率和对照组无差异(P=0.068),但做题速度变慢(P<0.05);②在单一运动任务中,两组的53个运动指标中有26个的差异有统计学意义(P<0.05);③双重任务对照组自身对比计算速度和正确率均减小,正确率差异有统计学义(P=0.03)。运动指标中,除3米折返中的从坐到站的时间P=0.05,有统计学意义以外,其他指标的差异无统计学意义;④双重任务实验组自身对比,在“计算+2分钟步行”时,正确率差异有统计学意义(P=0.00),在“计算+3米折返”时,计算速度、计算用时有统计学意义(P<0.05),而正确率差异没有统计学意义(P>0.05),在“计算+360°原地转身”时,做题速度差异有统计学意义(P=0.03)。只有一项运动指标的差异有统计学意义,即步速(P=0.04);⑤双重任务实验组和对照组对比,在“计算+2分钟步行”时,计算和运动结果的差异均变得更大,在单一计算任务中没有表现出统计学差异的正确率以及原本就有差异的做题速度均表现出明显差异(P<0.05),“计算+3米折返”时,计算速度差异有统计学意义(P<0.05),在运动方面,在单一运动任务中表现出差异的26个指标仍有差异,此外,还增加了 10个有差异的指标;⑥两组错误算式比较,实验组出错情况与算法无关。出错后,出错后主动纠正情况却只有12%,而对照组则主动纠正大部分。实验组的错误更多地分布在计算的前半部分,而对照组则更容易在计算的最后出错。第二个数字较大时,实验组更易出错;⑦双重任务中的特殊行为表现,实验组50%出现计算停顿,81%在双重任务中出现运动任务遗忘;⑧计算和运动指标的相关性,年龄、MMSE、MoCA这三项指标和计算的正确率相关,担心跌倒量表则和360°原地转身的时间和计算量相关(P<0.05)。结论①本研究证明计算负荷是一种敏感性、有效性的认知负荷,可以在帕金森的双重任务中使用;②不同的运动具有不同的认知负荷,单一步行任务、和计算同步的步行任务、和计算同步的3米折返任务难度递增;③在双重任务中帕金森患者的计算及运动功能均变差;④帕金森患者双重任务时的超负荷可有两种表现,一是普遍存在的任务执行质量变差现象,二是半数患者出现明显的减负行为,如某一任务的停止和遗忘;⑤帕金森患者计算时有“早错”现象,到任务后半程反而减少,这一的表现可能有更深层的原因。目的比较减重下力线矫正训练(WBAE训练)、肌力训练与站立训练对于矫正脑瘫患儿骨盆前倾的疗效。方法将27例符合入组标准的患儿按照随机数字表法分为WBAE训练组、站立训练组及肌力训练组,每组9例。3组患儿在接受每日约1.5小时的作业治疗、言语治疗或感觉统合治疗的基础上接受每次20min,每周5d的姿势训练,肌力训练组采用下肢大肌群抗阻训练方法;站立训练组采用站立板站立法;WBAE训练组采用自行研制的减重下力线矫正训练。采用骨盆倾斜角(ASIS-PSIS角)、躯干倾斜角(A-P角)及一分钟步行测试进行评估。结果治疗前,3组患者ASIS-PSIS角、A-P角及一分钟步行测试结果比较,差异无统计学意义(P>〇.〇5)。3组患者治疗4周后,WBAE训练组ASIS-PSIS角(18.61±3.13)度、A-P角(25.31士3.81)度,一分钟步行测试(25.81±12.61)米,肌力训练组的一分钟步行测试(15.82±6.44)米、站立组的A-P角(25.48±4.33)度与组内治疗前比较,有统计学差异(P<0.05)。使用ANOVA统计方法(《=0.05),对3组患儿治疗后的各项评价进行比较。两两比较时,WBAE训练组ASIS-PSIS角及一分钟步行测试评估结果优于肌力训练组,结果有统计学差异(P<0.05),且其骨盆倾斜角度的均数差大于6°;3组共同比较时,ASIS-PSIS角有明显的统计学差异(P<0.05)。结论WBAE训练法在治疗脑瘫患儿的骨盆倾斜、躯干倾斜以及提高步行速度方面具有较好疗效,较传统的肌力训练及立位训练有更好的改善骨盆前倾的效果。本团队为了解决脑瘫儿童姿势控制训练中的力线不精确、难以主动抑制和难以动态调整三大问题,设计了在减重下进行的儿童全身力线矫正技术及装置,并于2018年4月获得了国家发明专利。本治疗方法是通过认知负荷理论和运动再学习理论为基础进行设计,按照患儿的自身姿势控制能力,通过逐渐并准确地减负-加负的过程,实现姿势控制的准确、主动和动态获得。
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