Browsing by Author "Schott, Nadja (Prof. Dr.)"

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Open Access
Digital assessments of motor-cognitive performance in young and older adults : behavioral and neural correlates
(2024) Park, Soo-Yong; Schott, Nadja (Prof. Dr.)
Today's technological advances enable us to have a healthy life. Maintaining mental and physical health is one of the most critical aspects of our healthy life with increasing age. Moreover, one of the many ways to stay healthy is to detect problems of motor or cognitive impairment early and accurately in terms of assessment. Digital assessment can help uncover subtle differences in specific motor and cognitive declines. This early detection can lead to an adequate intervention on time, allowing for preliminary prevention before symptoms occur. From a different perspective, exercise effect on our bodies and minds is indescribable. Physical exercise induces cellular and molecular changes in our body, which positively change the structure and function of the brain. These positive changes in our brains can result in improved cognitive function. These effects are attributed to physical activity over a long-term period. However, understanding the acute effects of exercise-induced changes is also essential to potentially explain chronic effects. Also, identifying exercise-induced cortical activation patterns should be considered for cognitive function enhancements. For this reason, it is necessary to investigate the effect of exercise protocol composition, such as exercise intensity and duration, on cognitive function based on neural correlates. Based on these aspects, the present thesis is divided into two parts. In the first part (Part I: Assessment), the paper-pencil version of Trail-Making-Test (ppTMT), a neuropsychological assessment commonly used to investigate cognitive functions, was compared with the digital Trail-Making-Test (dTMT) developed on a tablet version. We verified its reliability and validity by comparing these two versions of TMT. Also, the dTMT was applied in patients with Parkinson's disease to detect subtle differences in fine motor and cognitive performance deterioration. As a strength of the dTMT, the measurement of additional variables for examining the applicability to the clinical field allowed the decomposition of cognitive abilities and observation of changes in performance during the task. The second part (Part II: exercise intervention) investigated the acute effects of exercise-induced cortical activation on cognitive performance using the dTMT. We used functional near-infrared spectroscopy (fNIRS) to measure hemodynamic response in the brain's frontal lobe and motor cortex for immediate and sustained effects of acute exercise with different exercise intensities. Finally, the interaction of these two parts (assessment and exercise intervention) and the neural mechanisms led to the following discussions. First, we confirmed the value of digital assessment as an early detection tool for motor and cognitive impairment. Second, we identified which exercise intervention positively induces cortical changes in our brain by accompanying the improvement of cognitive performance. The present thesis discussed the role of digital measurement and exercise intervention in maintaining our health and in which direction we should go for our future.
Open Access
Der Einfluss eines bewegten Kognitionstrainings als Einzel- und multiple Intervention auf verschiedene Sturzrisikofaktoren und die Sturzrate bei älteren Erwachsenen
(2014) Kurz, Ann-Katrin; Schott, Nadja (Prof. Dr.)
Physische, mentale und kognitive alters- und krankheitsbedingte Veränderungen können die Leistungsfähigkeit des älteren Menschen beeinträchtigen und sich derart manifestieren, dass das Sturzrisiko erheblich ansteigt. Stürze zählen zu den häufigsten Unfallereignissen im höheren Lebensalter und tragen zu einer erheblichen Erhöhung der Multimorbidität bei. Für den Einzelnen implizieren Stürze insbesondere funktionelle Einbußen und die Angst erneut zu stürzen. Dies führt wiederum häufig zu Einschränkungen in der selbstständigen Lebensführung der älteren Menschen und folglich zu einer enormen Belastung für das Gesundheitswesen. Stürze resultieren in der Regel aus der Interaktion verschiedener Sturzrisikofaktoren und Umweltbedingungen. Verschiedene einzelne und multifaktorielle Interventionsmaßnahmen können eine Vielzahl der Sturzrisikofaktoren positiv beeinflussen und die Sturzrate senken. Für die selbstständig lebenden Senioren haben sich diesbezüglich vor allem Bewegungs-programme, die auf die Stärkung physischer und funktioneller Ressourcen abzielen als wirksam erwiesen. Dennoch fehlen weiterhin eindeutige Nachweise für die effektivsten Interventionsinhalte und die optimalen Belastungsparameter. In den letzten Jahren rückte verstärkt die Identifikation der nachlassenden kognitiven Fähigkeiten als Sturzrisikofaktor in den Fokus der Forschungsbemühungen. Die Stärkung der kognitiven Ressourcen fand jedoch bislang kaum Beachtung bei der Planung von Interventionsmaßnahmen zur Sturzprävention. Ziel der vorliegenden Untersuchung ist die Überprüfung der Effizienz von drei verschiedenen Bewegungsinterventionen, die unterschiedliche bedeutungsvolle Sturzrisikofaktoren fokussieren hinsichtlich physischer, funktioneller, mentaler und kognitiver Sturzrisikofaktoren und der Sturzrate. 87 selbstständig lebende Senioren im Alter von durchschnittlich 72,7 Jahren (± 8,3 Jahre) nahmen an der Studie teil. Die Interventionsmaßnahmen gliederten sich in zwei Einzelinterventionen - (1) ein motorisches Bewegungsprogramm mit Kraft- und Gleichgewichtstraining (n = 25) sowie (2) ein bewegtes Kognitionstraining, in dem kognitive Aufgaben mit motorischen Übungen – z. B. in Form von Doppelaufgaben – kombiniert wurden (n = 22), (3) eine multifaktorielle Intervention, die die Inhalte der beiden Einzelinterventionen miteinander kombinierte (n = 19) sowie (4) eine Kontrollgruppe (n = 21), die kein spezifisches Training erhielt. Die Trainingsinterventionen wurden in Kleingruppen zweimal wöchentlich über einen Zeitraum von 12 Monaten durchgeführt. Vor Beginn der Intervention, nach 4, 8 und 12 Monaten wurden verschiedene physische, funktionelle, mentale und kognitive Parameter sowie die Stürze erhoben. Das kombinierte Bewegungsprogramm erweist sich am wirksamsten. Insbesondere in Bezug auf die Reduzierung physischer und kognitiver Sturzrisikofaktoren ergeben sich hier teilweise signifikante Effekte. Die Sturzrate reduziert sich von 53 % auf 16 % (IRR = 0.16, 95 % KI 0.08 0.40). Bei den Einzelinterventionen zeigen sich ebenfalls positive Entwicklungen hinsichtlich der verschiedenen Sturzrisikofaktoren. Diese fallen jedoch unterschiedlich stark aus. Das Kraft- und Gleichgewichtstraining stärkt in erster Linie – teilweise signifikant – die physischen Ressourcen und reduziert die Sturzrate von 44 % auf 24 % (IRR = 0.24, 95 % KI 0.02 0.46). Durch das bewegte Kognitionstraining werden vorrangig die kognitiven Fähigkeiten gesteigert, aber auch die physischen und mentalen Ressourcen weitestgehend positiv beeinflusst. Signifikante Effekte ergeben sich jedoch kaum und die Sturzrate bleibt für diese Trainingsintervention konstant (IRR = 0.41, 95 % KI 0.11 0.70). Bewegtes Kognitionstraining allein kann Stürze im höheren Alter nicht vorbeugen, wenngleich diese Intervention verschiedene Sturzrisikofaktoren positiv beeinflusst. Als multiple Intervention in Kombination mit einem Kraft- und Gleichgewichtstraining ist das bewegte Kognitionstraining effektiver. Um eine konkrete Aussage über die sturzpräventive Effektivität eines bewegten Kognitionstrainings zu ermöglichen, sind weiterführende Untersuchungen mit einem langfristig angelegten Follow-Up anzustreben. Die Interventionsinhalte sollten dabei hinsichtlich ihrer Intensität und Zusammen-setzung überdacht und weiterentwickelt werden.
Open Access
Muster motorisch-kognitiver Interferenzen über die Lebensspanne bei motorischer und kognitiver Beeinträchtigung
(2020) Klotzbier, Thomas J.; Schott, Nadja (Prof. Dr.)
Eine Vielzahl an Studien mit dem Doppelaufgabenparadigma konnte zeigen, dass die Fortbewegung eines Menschen insbesondere bei Kindern und älteren Erwachsenen und Personen mit motorischer und kognitiver Einschränkung nicht ausschließlich durch automatisierte Prozesse gekennzeichnet ist. Eine Interpretation der Studienergebnisse zu motorisch-kognitiven Doppelaufgaben und dem gehen als Fortbewegungsaufgabe ist aufgrund der methodischen Variationsvielfalt, der heterogenen Studienprotokolle und der teilweise inkonsistenten Datenlage wesentlich erschwert. Im Rahmen der Arbeit wird eine grobmotorische (Fortbewegung) Doppelaufgaben vorgestellt, theoretische begründet und bei Personen mit motorischer und kognitiver Beeinträchtigung eingesetzt. Die Ergebnisse deuten auf einen Entwicklungstrend in den Aufmerksamkeitsressourcen über die Lebensspanne und zeigen erhöhte Schwierigkeiten bei der Bearbeitung von Doppelaufgaben insbesondere bei Personen mit motorischer und kognitiver Einschränkung. Darüber hinaus kann die motorisch-kognitive Doppelaufgabe als diagnostisches Tool zur Früherkennung von Leichter Kognitiver Einschränkung eingesetzt werden.