跳到主要内容

在健康青年成年人学习动态平衡任务的实践中难度的影响:干预研究

摘要

客观的

横截面研究报道,与低(例如,泡沫地面上的泡沫接地上的泡沫接地上的泡沫姿势)的平衡任务期间增加了姿势摇摆的增加。因此,与低刺激相比使用高的练习/培训平衡任务似乎是有益的,因为它解决了更大的自适应储备。因此,进行本研究以调查在健康年轻成年人学习动态平衡任务的实践中的任务难度的作用。

结果

在收购期间,两种实践组(“简单”或“难以”的任务条件)显着提高了它们的性能(即,余额时间)。此外,实践后性能的统计分析显示出测试的显着主要效果(即,与困难的试验条件相比,随着困难的测试条件而易于更好的性能,而不是组)。此外,组×测试交互没有达到意义的程度,表明学习动态平衡任务不依赖于实践的任务条件。

介绍

若干横截面研究表明,平衡性能受任务难度的影响(例如,姿势条件的变异;感觉输入的操纵;限制补偿运动)[123.4].例如,Barbado Murillo等人。[1当参与者分别在稳定的,中稳态和不稳定基地上平衡时,报告摇摆幅度的增加。此外,唐纳德等人。[2]观察到,随着双脚站立状态的改变,以及随着支撑基础的改变,从坚实到泡沫,以及从睁眼到闭眼,视觉信息的剥夺,摇摆路径增加。最后,Gebel等人[3.]能够证明,将支座直径从14厘米减少到4厘米会增加摇摆路径。综上所述,平衡任务难度的增加会导致更大的姿势摇摆,说明姿势控制系统的挑战性更大。因此,练习/训练高难度的平衡任务相对于低难度的平衡任务可能诱发更大的适应,从而有利于提高平衡能力。

但是,到目前为止,只有几项研究[56]通过在整个旨在改善余额绩效的干预措施中使用不同级别的任务难度来解决这个问题。然而,他们将不同的结果报告为Blasco等人。[5并没有发现容易和困难水平的平衡训练后的显著差异,而Schedler等人[6)的部分(即主动平衡的测量)报告了在训练中采用困难任务水平的小组训练中有更大的改善,这表明使用了更大的适应性范围。

在此基础上,本研究旨在探讨练习中不同难度水平对动态平衡任务学习的影响。我们期望这两种练习条件都能提高平衡性。我们进一步假设,在高难度任务和低难度任务条件下,前者(即“困难任务组”)会诱发学习效应。相反,后者(即“简单任务组”)仅在执行练习过的(简单)任务条件时才会引起学习效果,而非未练习过的(困难)任务条件。

主要内容

方法

参与者

使用G*Power 3.1.9.2 [7]的先验功率分析(f = 0.25,α= 0.05, 1 -β = 0.80, number of groups:n= 2,测量次数:n = 2, correlation among repeated measure:r = 0.55) yielded a total sample size ofN = 32 participants (i.e.,n = 16 participants per group). Therefore, thirty-two healthy young adults (16 females, 16 males) recruited from the local university were randomly assigned to either an “Easy task group” (n= 16;年龄:26.4±2.4岁,身高:175.6±8.7 cm)或“困难任务组”(n= 16;年龄:25.6±2.6岁,体高:174.1±7.6厘米)。所有参与者都没有先前的运动任务经验,并不知道这项研究的具体目的。虽然审查员没有蒙蔽群体分配,但参与者只意识到自己的培训状况(即“,”轻松“或”困难“的任务),但不知道其他参与者如何训练。

实验步骤

在对身体高度进行评估后,参与者被指示在摆动木制稳定平台上平衡(拉斐特仪器,16030,Lafayette,La,USA),以保持平台水平(±3度)[8].平台(稳定仪)允许的最大偏差为±15度(即“简单”任务条件)或±25度(即“困难”任务条件)。在练习前测试(第1天)和练习后测试(第3天)中,两组参与者对每个任务条件进行了一次试验。在此期间,在各自的任务条件下,分别进行了7次第1天和第2天的实践试验。每次试验持续90 s,间隔90 s的休息时间。参与者在连续三天进行评估和练习。结果的知识(即,平衡时间)在获取过程中每次试验后提供,但在实践前和实践后测试中不提供。

统计分析

将描述性统计数据作为组表示±标准偏差。使用Shapiro-Wilk测试检查正态分布(p> 0.05)和Levene检验的方差齐性(p > 0.05). A 2 (group: “Easy”, “Difficult”) × 2 (test: easy, difficult) analysis of variance (ANOVA) with repeated measures on test was used to detect differences during pre- and post-practice testing. Further, a 2 (group: “Easy”, “Difficult”) × 2 (day: day 1 and 2) × 7 (trial: trial 1 to 7) ANOVA with repeated measures on day and trial was performed to assess group discrepancies during the acquisition phases. In addition, the partial eta-squared (ηp2)作为效应量测量,分为小(0.02≤ηp2 ≤ 0.12), medium (0.13 ≤ ηp2≤0.25),较大(ηp2 ≥ 0.26) [9].所有分析都是使用社会科学版本27.0的统计包进行进行,并且符合意义水平p < 0.05.

结果

实习前测试(第1天)

组×检验方差分析显示检验主效应显著(F(30)= 31.177,p < 0.001,ηp2 = 0.510) but not of group (F(1,28) = 0.251,p = 0.620,ηp2= 0.008),说明易任务试验条件下的平衡性能优于难任务试验条件下的平衡性能(图5)。1)。组×测试交互(F(32)= 0.077,p= 0.784,ηp2= 0.003)没有达到显著性水平,表明无论测试任务如何,初始平衡表现在组间没有差异。

图。1
图1

Time in balance [i.e., ± 3 degrees of the horizontal plane] (s) during pre-practice testing (Day 1), acquisition phases (Day 1 and Day 2), and post-practice testing (Day 3) for the “Easy task group” (unfilled circles) compared to the “Difficult task group” (filled circles) (Values represent means and standard deviations. E = easy task test condition; D = difficult task test condition; # indicates significant (p < .001) differences between the two test conditions)

采集阶段(第1天和第2天)

数字1说明“Easy Task Group”和“困难的任务组”在两天的实践中增强了它们的余额性能。该组×天×试验Anova产生了统计学上的主要效果(F(30)= 80.397,p < 0.001,ηp2 = 0.728) and trial (F(6,180) = 34.609,p < 0.001,ηp2 = 0.536) but not of group (F(30)= 2.462,p= 0.127,ηp2 = 0.076), indicating performance enhancements across days and trials. The Group × Day × Trial interaction (F(6,180)= 1.501,p= 0.180,ηp2 = 0.048) and the Day × Trial interaction (F(6,180)= 0.635,p= 0.702,ηp2= 0.021)没有达到显著性水平,说明平衡改善不依赖于练习任务条件。

实习后测试(第三天)

该组×测试Anova揭示了测试的显着主要效果(F(30) = 52.482,p < 0.001,ηp2= 0.636),但不属于组(F(30)= 0.171,p= 0.682,ηp2= 0.006),再次表明在简单任务测试条件下比困难任务测试条件下有更好的平衡性能(图。1)。组×测试交互(F(32) = 0.761,p= 0.390,ηp2= 0.025)没有达到显著性水平,说明学习动态平衡任务与练习任务条件无关,与被试任务无关。

讨论

与我们的假设相比,我们在实践后测试期间没有找到显着的群体测试交互。这表明与困难的任务条件相比,练习在很容易下面没有导致组特定的学习改进。我们的发现符合Blasco等人的结果。[5但与Schedler等人的工作形成对比[6].更具体地说,布拉斯科和他的同事[5研究了不同稳定条件对年轻人平衡能力的影响。在这方面,他们的参与者在稳定的地面上(对应我们的“简单任务组”)或在不稳定的地面上(对应我们的“困难任务组”)进行训练。经过三周的训练,他们观察到一些平衡能力的改善(例如,金刚砂测试,功能伸展测试,Y平衡测试),这与小组分配无关。另一方面,Schedler等人[6]研究了在低水平(对应于我们的“简单任务组”)和高水平(对应于我们的“困难任务组”)任务难度下进行平衡训练对平衡表现的影响。除此之外,他们还发现在一些平衡结果(如功能性伸展测试,Y平衡测试)中,在训练中使用高水平平衡任务难度的那一组有较大的改善。

我们的研究结果和Blasco等人之间的差异。[5与Schedler等人的比较[6可以通过方法差异来解释。首先,与Schedler和同事(即7周)相比,本研究(即2天)和Blasco及其同事(即3周)的工作中的应用治疗期相当短。因此,可以假设根据任务难度的水平,需要更长的练习/训练期。其次,应用了不同水平的任务难度,但每组的相同基本锻炼是在目前的研究(即,在稳定计上平衡)和Blasco等人的研究。[5](即双/单脚站立)。相反,在Schedler等人的研究中[6]任务难度水平以及基本练习的部分(即,前进与向后行走;串联姿态与单一的姿势)不同。因此,练习/培训计划应结合替代方案(即,不同的任务和不同难度级别)而不是单独使用它们。第三,本研究和Blasco等人的研究。[5]调查了年轻的成年人,而Schedler等人。[6]检查青少年。由于姿势控制系统在青少年没有完全成熟[1011],他们可能拥有比年轻成年人更大的自适应储备。因此,高水平的任务难度可能是青少年的足够刺激,但不能提供与成熟姿势控制系统的年轻成年人的实践/培训相关的改进潜力。因此,应该调查成年人是否在其他训练方式中,例如频率,平衡训练的强度或复杂性更有效地引发适应。

结论

我们调查了在健康年轻成年人学习动态平衡任务的实践中的任务困难的影响。无论实践制度如何,我们都没有检测到实践后测试期间的显着组×测试相互作用。这与我们在“艰巨任务组”的实践和未准确性条件下的更好表现的假设相反,但不是“简单的任务组”,并表明在健康的年轻人身上,这种动态平衡任务的学习是独立于所申请的实践期间的任务困难程度。

限制

使用变量“平衡时间”,我们分析了行为水平的性能,而不是底层神经生理域。因此,仍然不明确于所应用的任务难以引发对神经元(即功能/结构脑变化)和/或肌肉活动变化的适应性的适应性。此外,在稳定度计上平衡是具有高内部但低外部/生态有效性的任务,这限制了当前结果对日常生活或运动过程中各种困难的平衡任务的可转移性。

可用性数据和材料

本研究中产生和分析的数据均可从通讯作者处获得。

缩写

Anova:

方差分析

D:

任务测试条件困难

E:

简易任务测试条件

参考

  1. 1.

    Barbado Murillo D, Sabido Solana R, Vera-Garcia FJ, Gusi Fuertes N, Moreno FJ。站立平衡任务难度增加与姿势摇摆和肌电图视觉反馈的影响:复杂性和表现。中国生物医学工程学报,2012;

    文章谷歌学术

  2. 2.

    Donath L, Kurz E, Roth R, Zahner L, Faude O.在越来越困难的站立平衡任务中,年轻人和老年人的腿和躯干肌肉协调和姿势摇摆。matuitas。2016;91:60-8。

    文章谷歌学术

  3. 3.

    Gebel A,Luder B,Granacher U.增加平衡任务难度对健康青少年姿势摇摆和肌肉活动的影响。前面的physiol。2019; 10:1135。

    文章谷歌学术

  4. 4.

    Muehlbauer T, Roth R, Bopp M, Granacher U.平衡训练的进展运动序列。[J] .中国生物医学工程学报,2012;26(2):568-74。

    文章谷歌学术

  5. 5。

    Blasco JM,Tolsada C,Beltran M,Mompetler Am,Sanchiz-Benavente R,Hernandez-Guillen D.不稳定的培训,评估难度水平对平衡的影响:随机临床试验。步态姿势。2019; 70:116-21。

    文章谷歌学术

  6. 6。

    关键词:平衡训练,平衡能力,平衡训练,青少年abstract:北京大学学报(自然科学版);

    文章谷歌学术

  7. 7。

    Faul F, Erdfelder E, Lang AG, Buchner a . G*Power 3:一个灵活的统计功率分析程序,用于社会,行为和生物医学科学。行为研究方法。2007;39(2):175-91。

    文章谷歌学术

  8. 8。

    关键词:动态平衡训练,单任务,双任务,青年abstract:Psychol前面。2018;9:311。

    文章谷歌学术

  9. 9。

    科恩J.行为科学的统计力量。山谷,新泽西:Erlbaum;1988.

    谷歌学术

  10. 10。

    姿势控制中感觉组织的发展视角。大脑的开发。1995;17(2):111 - 3。

    中科院文章谷歌学术

  11. 11.

    Shumway-Cook A,Woollacott MH。稳定性的增长:从发展角度来看姿势控制。J MOT表格。1985; 17(2):131-47。

    中科院文章谷歌学术

下载参考

致谢

不适用。

资金

我们感谢杜伊斯堡-埃森大学开放获取出版基金的支持。资助机构独立于研究的设计、收集、分析和解释数据以及撰写手稿。由DEAL项目支持和组织的开放获取资金。

作者信息

从属关系

作者

贡献

SS、DB和TM设计了本研究。DB、PL和TS计划并监督测试和获取阶段。DB、PL和TS进行了测试和数据收集。SS、DB、TM对数据进行分析。SS和TM撰写了手稿的主要部分。所有作者都对草稿稿进行了严格的审查,并批准了最终稿件。所有作者阅读并批准最终稿件。

相应的作者

对应到Simon Schedler.

道德声明

伦理批准并同意参与

杜伊斯堡大学 - 埃森,教育科学学院的人道伦科委员会给出了道德许可。所有的程序都符合机构和/或国家研究委员会的道德标准,并与1964年的赫尔辛基宣言及其后期修正案或相当的道德标准。从本研究中包含的所有参与者获得书面知情同意书。

同意出版

不适用。

相互竞争的利益

提交人声明他们没有竞争利益。

附加信息

出版商的注意事项

188金宝搏牛牛技巧《自然》杂志对已出版的地图和附属机构的管辖权主张保持中立。

权利和权限

开放获取本文根据创意公约归因于4.0国际许可证,这允许在任何中或格式中使用,共享,适应,分发和复制,只要您向原始作者和来源提供适当的信贷,提供了一个链接到Creative Commons许可证,并指出是否进行了更改。除非信用额度另有说明,否则本文中的图像或其他第三方材料包含在文章的创造性公共许可证中,除非信用额度另有说明。如果物品不包含在物品的创造性的公共许可证中,法定规定不允许您的预期用途或超过允许使用,您需要直接从版权所有者获得许可。要查看本许可证的副本,请访问http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/.“创作共用公共领域”豁免书(http://creativecommons.org/publicdomain/zero/1.0/)适用于本文中提供的数据,除非另有用入数据的信用额度。

重印和权限

关于这篇文章

通过Crossmark验证货币和真实性

引用这篇文章

施德勒,S.,莱菲尔德,P.,塞德尔,T。等等。练习中任务难度对健康年轻人学习动态平衡任务的影响:一项干预研究。BMC Res笔记14,235(2021)。https://doi.org/10.1186/s13104-021-05566-z.

下载引用

关键词

  • 人类
  • 姿态控制
  • 技能获取
  • 稳定计