智能运动毯对轻中度认知损害老年人认知及运动功能影响的研究

王晶 房圆 张少伟 仇琦 吴莉莉 杨阳 刘翔 李霞

中国是世界上老年人口最多的国家，到2019年底，60岁以上的老年人占总人口的18.1%[1-2]。预计到2050年，这一数字将增加到34.1%[3]。随着年龄的增长，尤其是70岁以后，老年人认知功能及平衡、协调等运动能力呈逐渐下降的趋势。由于机体功能的衰退，缺乏适宜的体力及智力活动，导致老年人长期保持静坐，甚至卧床不起，严重影响老年人的健康[4]。体力与脑力活动的不足与心脑血管疾病、运动系统疾病、认知功能障碍等疾病患病率及死亡率增高密切相关[5-6]。

智能运动毯(MOTO tiles)从丹麦引进，通过光点、颜色等方式吸引老年人的注意力，通过身体运动和协调感官功能的特征，实现认知和运动“双任务训练”，为老年人的身体训练和认知训练合二为一提供了可能性。它突破了之前传统干预方式的无趣、适用者有限的特点，增加了老年人之间的社会交往与竞争乐趣，使得老人乐于参加这项训练[7-8]。在丹麦进行MOTO训练发现，老年人摔倒事件减少，平衡性、敏捷性及注意力得到了改善[9]。本研究以老年人为研究对象，在国内首次探索智能运动毯对其认知及运动功能的影响，以期为社区老年人提供适宜的智能干预技术。

1 对象和方法

1.2 研究工具 (1)MoCA：总分30分，如果受教育年限≤12年则加1分，≥26分为正常，分数越低代表认知功能越差[10]。(2)数字广度测验[11](digit span test，DST)：含顺背(forward, F)和倒背(Backward, B)，各有14题，总分为28分。数字广度从3位数到9位数，答对1题得1分，连续2题回答错误，测验结束。(3)Berg平衡量表[4](Berg balance scale, BBS)：共14项，每个项目分为4个等级，得分为1～4分。最高分为56分，分数越高，代表平衡能力越强。(4)5次坐立试验(five times sit to stand test, FTSST)[12]：用于评估老年人的下肢力量和平衡功能，受试者坐于43 cm高、无扶手的椅子上，双脚着地，背不贴靠椅背，双手交叉在胸前，测试时以尽可能快的速度起立、坐下，重复5次，记录5次起坐的时间。共测试3次，每次测试间隔1 min，以3次测试的平均值作为测试结果。(5)起立-行走计时试验(time up & go test, TUGT)[13]，受试者坐在有扶手的靠背椅上，背部紧贴椅背，双手置于扶手处，在离坐位3 m远处做好标识，接收到“开始”指令后，起步向前走，走到标识处再转身返回，走回到椅子处坐好，保持开始时的姿势，记录整个过程的时间。每个受试者进行3次测验，取其平均值作为测试结果。分别在基线、第4周后进行评估，量表评估由经过一致性培训合格的2名护师完成，评估者使用盲法。

1.3 设施及操作内容 在养老机构内选择安静舒适、光线柔和、空气清新的活动室作为治疗室，室内有智能运动毯、沙发、水壶等必需品。

智能运动毯一共由10块30 cm×30 cm的方块毯子和一个平板电脑组成。平板电脑用来控制和检查游戏结果，每块毯子都有一个压力传感器和8个发光二极管，可以发出五彩缤纷的色彩，10块板子可以根据老人的需求摆成不同的形状。根据游戏的不同，运动毯会发出不同的光点、颜色，同时用到大脑和双脚，完成“双线程作业”。

干预组：接受养老机构的日常照护和智能运动毯训练(每周3次，每次30 min左右，连续4周)。每个游戏项目之间老人可以休息1～2 min。根据难易程度选择8个游戏，游戏项目内容如下。找不同：目标板子会有4个LED亮起，其他板子会有8个LED亮起，踩下目标板子获得分数。倒计时：板子上的8个LED灯会依次熄灭，踩下板子灯会全部亮起，只要有一块板子的8个灯全部熄灭，游戏就结束。序列记忆：10个板子将按顺序依次亮起，第一轮的序列长度为1，每次踩板子正确后，每轮会相应增加一个长度，玩家需按照相同顺序依次踩下板子。踩错，游戏则重新开始。空间记忆—1-back: 部分板子会亮起(蓝色)，随后熄灭，然后玩家需要踩下这些亮起过的板子。空间记忆—2-back: 与1-back类似，但在蓝色信号熄灭后会出现一个红色干扰信号，红色熄灭后踩下蓝色信号的板子。逐色：每个板子会亮起1种颜色，第一轮会亮起一种颜色，踩对后，下一轮会增加一种颜色，要依次踩板子。对对碰声音/颜色：每2个板子会有一种声音和颜色，寻找配对相同的声音和颜色。踩钢琴：设备中有音乐，被试听一次后，根据音乐的节奏踩亮板子等，节奏错误，游戏终止。

对照组：在养老机构内授受日常照料。

1.4 分组方法 采用随机数字表法将老人分为干预组52例和对照组51例，由于不能坚持完成项目、病情出现变化、住院等原因，有10例退出该研究。最后纳入分析的老人有93例，其中干预组48例，对照组45例。

2 结果

2.1 2组一般资料比较 干预组中糖尿病12例、高血压16例、心脏疾病7例、脑梗死19例，对照组中糖尿病14例、高血压13例、心脏疾病9例、脑梗死18例，2组合并慢性疾病比较，差异无统计学意义(P>0.05)。2组年龄、性别、受教育程度差异无统计学意义(P>0.05)，具有可比性。见表1。

表1 2组一般资料比较(n，%)

2.2 2组基线、4周后认知及运动功能的比较 基线时，2组MoCA、DST-F、DST-B、DST-F+B、BBS总分、TUGT和FTSST差异均无统计学意义(P>0.05)。4周后，干预组MoCA、DST-F、DST-B、DST-F+B、BBS得分显著高于基线(P<0.05或P<0.01)；TUGT、FTSST时间显著短于基线(P<0.01)。对照组DST-B、DST-F+B得分低于基线(P<0.01)；TUGT时间显著低于基线(P<0.01)。见表2。

表2 2组干预前后认知和运动功能指标比较

2.3 2组认知及运动功能增/减数值的比较 干预组MoCA、DST-F、DST-B、DST-F+B、BBS增加分数显著高于对照组(P<0.01)；TUGT、FTSST减少时间显著多于对照组(P<0.01)。

3 讨论

本研究发现，4周后干预组的MoCA、DST较基线时有显著提高，而对照组DST分数显著低于基线。Lund等[9]在进行智能运动毯训练时发现，受试者的注意力、视觉搜索能力和在执行任务过程中进行转换的能力提高。这可能与智能运动毯可以通过声音、光点不断变换的方式进行任务训练有关，在进行任务切换的过程中，受试者需要集中注意力完成各项指令。在进行DST时，需要集中注意力来保持数秒钟的信息痕迹和感觉记忆，注意力改善后，测验得分也会相应增加，DST得分与短时记忆力和注意力相关[14]。

本研究发现，对照组较干预组BBS评分下降，TUGT和FTSST消耗的时间增加，且干预组BBS评分较基线得到提升，进行TUGT和FTSST消耗的时间更短。老年人体能测试的分数与功能丧失的程度高度相关，缺乏活动是引起功能丧失而导致老年人跌倒的最常见原因。有研究表明，70～85岁的老人在日常生活中参与活动是最不活跃的[15]。久坐且不接受任何训练，下肢力量和步行速度有逐渐衰退的趋势，发生摔倒和骨折的风险可能更高[16]。老年人在进行智能运动毯训练的过程中，需要利用双脚进行身体运动，从而能提高自身的机动性、灵活性、平衡性和整体健康状况，有助于防止由于不活动而丧失功能。

本研究存在一定的局限性：样本量偏小，研究对象局限于社区养老机构的老年人，干预时间较短。因此，今后需要进行更大样本量、更长时程以及范围更广的干预验证智能运动毯的效果和安全性。

综上所述，智能运动毯对轻中度认知功能损害老年人的认知与运动功能有一定改善效果，可以在老年人群中推广。