طراحی و اعتبارسنجی نرم‌افزار تکالیف دوگانه مبتنی بر حسگر Kinect در محیط واقعیت مجازی برای ارزیابی اختلالات شناختی در سالمندان

نوع مقاله : مقاله پژوهشی اصیل

نویسندگان
امیرحسن ترابی 1
نسیبه صرامی فروشانی 2
جواد راستی 3
امیرمحمد غیاثی 4
رضا سلیمانی 4
1 کارشناس ارشد، گروه روان‌شناسی، دانشکده ادبیات، علوم انسانی و اجتماعی، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران
2 دانشجوی دکتری تخصصی، گروه روان‌شناسی، دانشکده علوم انسانی، دانشگاه علم و هنر، یزد، ایران
3 استادیار، گروه مهندسی پزشکی، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه اصفهان، اصفهان، ایران
4 دانشجوی کارشناسی، گروه مهندسی پزشکی، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه اصفهان، اصفهان، ایران
10.22122/jrrs.v15i2.3449
چکیده
مقدمه: تغییرات حرکتی ممکن است در مراحل اولیه بیماری آلزایمر و یا حتی در مراحل قبلی مانند اختلال شناختی خفیف (Mild cognitive impairment یا MCI) مشاهده شود. استفاده از آزمون‌های حرکتی در تکالیف دوگانه (فعالیت‌ جسمی و شناختی)، می‌تواند تمایز بین سالمندان عادی و افراد مبتلا به آلزایمر و MCI را تسهیل کند. هدف از انجام پژوهش حاضر، طراحی و اعتبارسنجی نرم‌افزار تکالیف دوگانه مبتنی بر حسگر Kinect در محیط واقعیت مجازی به منظور بررسی نحوه گام برداشتن به همراه تکالیف شناختی برای تمایز سالمندان عادی از سالمندان مستعد آلزایمر یا MCI بود.مواد و روش‌ها: این مطالعه از نوع اعتبارسنجی و جامعه آماری متشکل از کلیه روان‌شناسان متخصص در زمینه درمان آلزایمر، MCI و تکنولوژی آموزشی بود که 10 نفر از آن‌ها به ‌عنوان نمونه پژوهشی و به ‌صورت هدفمند انتخاب شدند. در این تحقیق، بسته‌ای از تکالیف دوگانه مبتنی بر حسگر Kinect در محیط واقعیت مجازی به منظور ارزیابی اختلالات شناختی در سالمندان طراحی و تأیید شد. ابزارهای مورد استفاده شامل یک بازی سه بعدی ساخته شده به وسیله موتور Unity، یک حسگر Kinect و یک هدست واقعیت مجازی بود. جهت سنجش اعتبار محتوایی نرم‌افزار، پرسش‌نامه‌ای با همکاری استادان مربوط در مورد محتوای نرم‌افزار تهیه گردید و در اختیار متخصصان قرار گرفت.یافته‌ها: پس از اعمال نظرات اصلاحی و بررسی داده‌های حاصل از فرم پاسخگویی متخصصان، میزان اعتبار نرم‌افزار با استفاده از ضریب توافق Kappa محاسبه شد و 4/93 درصد به دست آمد.نتیجه‌گیری: بر اساس نتایج، می‌توان گفت که نرم‌افزار طراحی ‌شده از اعتبار محتوایی مناسبی برخوردار می‌باشد. استفاده از وظایف دوگانه مبتنی بر Kinect می‌تواند عملکرد شناختی در افراد سالمند را با اطمینان ارزیابی کند.
کلیدواژه‌ها
تکالیف دوگانه
Kinect
واقعیت مجازی
اختلالات شناختی
سالمندی
  1. Golob EJ, Irimajiri R, Starr A. Auditory cortical activity in amnestic mild cognitive impairment: Relationship to subtype and conversion to dementia. Brain 2007; 130(Pt 3): 740-52.
  2. Irimajiri R, Golob EJ, Starr A. Auditory brain-stem, middle- and long-latency evoked potentials in mild cognitive impairment. Clin Neurophysiol 2005; 116(8): 1918-29.
  3. Albert MS, DeKosky ST, Dickson D, Dubois B, Feldman HH, Fox NC, et al. The diagnosis of mild cognitive impairment due to Alzheimer's disease: Recommendations from the National Institute on Aging-Alzheimer's Association workgroups on diagnostic guidelines for Alzheimer's disease. Alzheimers Dement 2011; 7(3): 270-9.
  4. Bischkopf J, Busse A, Angermeyer MC. Mild cognitive impairment--a review of prevalence, incidence and outcome according to current approaches. Acta Psychiatr Scand 2002; 106(6): 403-14.
  5. Lopez OL, Jagust WJ, DeKosky ST, Becker JT, Fitzpatrick A, Dulberg C, et al. Prevalence and classification of mild cognitive impairment in the Cardiovascular Health Study Cognition Study: part 1. Arch Neurol 2003; 60(10): 1385-9.
  6. Petersen RC. Mild cognitive impairment as a diagnostic entity. J Intern Med 2004; 256(3): 183-94.
  7. Li H, Li J, Li N, Li B, Wang P, Zhou T. Cognitive intervention for persons with mild cognitive impairment: A meta-analysis. Ageing Res Rev 2011; 10(2): 285-96.
  8. Chertkow H, Massoud F, Nasreddine Z, Belleville S, Joanette Y, Bocti C, et al. Diagnosis and treatment of dementia: 3. Mild cognitive impairment and cognitive impairment without dementia. CMAJ 2008; 178(10): 1273-85.
  9. Kato-Narita EM, Nitrini R, Radanovic M. Assessment of balance in mild and moderate stages of Alzheimer's disease: Implications on falls and functional capacity. Arq Neuropsiquiatr 2011; 69(2A): 202-7.
  10. Verghese J, Lipton RB, Hall CB, Kuslansky G, Katz MJ, Buschke H. Abnormality of gait as a predictor of non-Alzheimer's dementia. N Engl J Med 2002; 347(22): 1761-8.
  11. Buracchio T, Dodge HH, Howieson D, Wasserman D, Kaye J. The trajectory of gait speed preceding mild cognitive impairment. Arch Neurol 2010; 67(8): 980-6.
  12. Liu-Ambrose TY, Ashe MC, Graf P, Beattie BL, Khan KM. Increased risk of falling in older community-dwelling women with mild cognitive impairment. Phys Ther 2008; 88(12): 1482-91.
  13. Zidan M, Arcoverde C, Araujo NBd, Vasques P, Rios A, Laks J, et al. Motor and functional changes in different stages of Alzheimer's disease. Arch Clin Psychiatry (Sao Paulo) 2012; 39(5): 161-5.
  14. Bahureksa L, Najafi B, Saleh A, Sabbagh M, Coon D, Mohler MJ, et al. The impact of mild cognitive impairment on gait and balance: A systematic review and meta-analysis of studies using instrumented assessment. Gerontology 2017; 63(1): 67-83.
  15. Diamond A. Executive functions. Annu Rev Psychol 2013; 64: 135-68.
  16. Johns EK, Phillips NA, Belleville S, Goupil D, Babins L, Kelner N, et al. The profile of executive functioning in amnestic mild cognitive impairment: Disproportionate deficits in inhibitory control. J Int Neuropsychol Soc 2012; 18(3): 541-55.
  17. Kirova AM, Bays RB, Lagalwar S. Working memory and executive function decline across normal aging, mild cognitive impairment, and Alzheimer's disease. Biomed Res Int 2015; 2015: 748212.
  18. 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): 1-14.
  19. de Bruin ED, Schmidt A. Walking behaviour of healthy elderly: attention should be paid. Behav Brain Funct 2010; 6: 59.
  20. Doi T, Shimada H, Makizako H, Tsutsumimoto K, Uemura K, Anan Y, et al. Cognitive function and gait speed under normal and dual-task walking among older adults with mild cognitive impairment. BMC Neurol 2014; 14: 67.
  21. Johnson JK, Lui LY, Yaffe K. Executive function, more than global cognition, predicts functional decline and mortality in elderly women. J Gerontol A Biol Sci Med Sci 2007; 62(10): 1134-41.
  22. Herman T, Mirelman A, Giladi N, Schweiger A, Hausdorff JM. Executive control deficits as a prodrome to falls in healthy older adults: a prospective study linking thinking, walking, and falling. J Gerontol A Biol Sci Med Sci 2010; 65(10): 1086-92.
  23. Simon SS, Yokomizo JE, Bottino CM. Cognitive intervention in amnestic Mild Cognitive Impairment: a systematic review. Neurosci Biobehav Rev 2012; 36(4): 1163-78.
  24. Suzuki T, Shimada H, Makizako H, Doi T, Yoshida D, Ito K, et al. A randomized controlled trial of multicomponent exercise in older adults with mild cognitive impairment. PLoS One 2013; 8(4): e61483.
  25. Suzuki T, Shimada H, Makizako H, Doi T, Yoshida D, Tsutsumimoto K, et al. Effects of multicomponent exercise on cognitive function in older adults with amnestic mild cognitive impairment: a randomized controlled trial. BMC Neurol 2012; 12: 128.
  26. Barnes DE, Santos-Modesitt W, Poelke G, Kramer AF, Castro C, Middleton LE, et al. The Mental Activity and eXercise (MAX) trial: A randomized controlled trial to enhance cognitive function in older adults. JAMA Intern Med 2013; 173(9): 797-804.
  27. Anderson-Hanley C, Barcelos NM, Zimmerman EA, Gillen RW, Dunnam M, Cohen BD, et al. The aerobic and cognitive exercise study (aces) for community-dwelling older adults with or at-risk for Mild Cognitive Impairment (MCI): Neuropsychological, neurobiological and neuroimaging outcomes of a randomized clinical trial. Front Aging Neurosci 2018; 10: 76.
  28. Damirchi A, Hosseini F, Babaei P. Mental training enhances cognitive function and bdnf more than either physical or combined training in elderly women with MCI: A small-scale study. Am J Alzheimers Dis Other Demen 2018; 33(1): 20-9.
  29. Plummer P, Zukowski LA, Giuliani C, Hall AM, Zurakowski D. Effects of physical exercise interventions on gait-related dual-task interference in older adults: A systematic review and meta-analysis. Gerontology 2015; 62(1): 94-117.
  30. Tay L, Lim WS, Chan M, Ali N, Chong MS. A combined cognitive stimulation and physical exercise programme (MINDVital) in early dementia: Differential effects on single- and dual-task gait performance. Gerontology 2016; 62(6): 604-10.
  31. Mrakic-Sposta S, Di Santo SG, Franchini F, Arlati S, Zangiacomi A, Greci L, et al. Effects of combined physical and cognitive virtual reality-based training on cognitive impairment and oxidative stress in mci patients: A pilot study. Front Aging Neurosci 2018; 10: 282.
  32. Coyle H, Traynor V, Solowij N. Computerized and virtual reality cognitive training for individuals at high risk of cognitive decline: Systematic review of the literature. Am J Geriatr Psychiatry 2015; 23(4): 335-59.
  33. Krejcie RV, Morgan DW. Determining sample size for research activities. Educ Psychol Meas 1970; 30(3): 607-10.
  34. Garcia-Betances RI, Jimenez-Mixco V, Arredondo MT, Cabrera-Umpierrez MF. Using virtual reality for cognitive training of the elderly. Am J Alzheimers Dis Other Demen 2015; 30(1): 49-54.
  35. Tseng CN, Gau BS, Lou MF. The effectiveness of exercise on improving cognitive function in older people: A systematic review. J Nurs Res 2011; 19(2): 119-31.
  36. Sofi F, Valecchi D, Bacci D, Abbate R, Gensini GF, Casini A, et al. Physical activity and risk of cognitive decline: A meta-analysis of prospective studies. J Intern Med 2011; 269(1): 107-17.
  37. Montero-Odasso M, Muir SW, Speechley M. Dual-task complexity affects gait in people with mild cognitive impairment: The interplay between gait variability, dual tasking, and risk of falls. Arch Phys Med Rehabil 2012; 93(2): 293-9.
  38. Maillot P, Perrot A, Hartley A. Effects of interactive physical-activity video-game training on physical and cognitive function in older adults. Psychol Aging 2012; 27(3): 589-600.
  39. Muir SW, Speechley M, Wells J, Borrie M, Gopaul K, Montero-Odasso M. Gait assessment in mild cognitive impairment and Alzheimer's disease: The effect of dual-task challenges across the cognitive spectrum. Gait Posture 2012; 35(1): 96-100.
  40. Springer S, Giladi N, Peretz C, Yogev G, Simon ES, Hausdorff JM. Dual-tasking effects on gait variability: the role of aging, falls, and executive function. Mov Disord 2006; 21(7): 950-7.