客觀日本

東京大學開發出透過打鼓來確定癡呆症嚴重程度的方法

2023年07月07日 生物醫藥

東京大學先端科學技術研究中心身體資訊學領域的宮崎敦子特任研究員和檜山敦特任教授等人組成的研究團隊發表研究成果稱,開發出了一種透過癡呆症患者集體打鼓時的手臂動作來測定與癡呆症相關的上肢運動機能的方法。在16名癡呆症患者的慣用手的手腕上佩戴手錶型可穿戴感測器,並在打鼓時進行測量。結果發現打鼓時手臂仰角(手臂抬起的角度)與癡呆症的嚴重程度有關。該成果有望實施認知功能下降的早期發現,以及對難以診斷的重症患者的篩檢。相關成果已刊登在國際學術雜誌《Frontiers in Rehabilitation Sciences》5月25日號上。

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圖1 打鼓時手臂運動的測量。慣用手的手腕上佩戴了感測器(供圖:宮崎敦子特任研究員)

目前的癡呆症篩檢採用神經心理學測驗,但癡呆症越嚴重,就越難以理解測驗的必要性,有被拒絕的傾向。另外,如果患有視覺或聽覺障礙,那麼該測驗將無法給出正確的分數。如果有一種能安全且簡單地監測認知功能狀態的方法,將有助於實施癡呆症的早期發現及對症支援。

有意見指出,上肢運動功能下降與認知功能下降及癡呆症有關。另一方面,與癡呆症相關的特定性運動失功能的定量評估一直被認爲很難進行的。

因此,本次研究團隊着眼於重度癡呆症患者也能保持的節律性反應運動,研究了是否可以透過打鼓來評估上肢的運動功能。打鼓可以透過感知擊鼓產生的節奏模仿他人,並且可以根據一些簡單的示意理解該做什麼。此外,癡呆症越嚴重,會導致使用肩部肌肉進行的動作變得困難,但進行擊鼓的動作時鼓槌會從鼓上反彈回來,因此可以輕鬆地反復抬起手。

在驗證實驗中,入住於特別養護老人院的16人(平均86歲)參與了該實驗,且事先用國際標準化的具有代表性的神經心理學測驗中用於普通癡呆症篩檢的簡易精神狀況檢查(Mini Mental State Examination)評估了癡呆症的程度。在該檢查中,參與者的分數爲1~27分(滿分30分,平均15.75分)不等,沒有特別考慮癡呆症的程度。

參與者慣用手的手腕上佩戴了配備加速度換能器和陀螺儀感測器的手錶型可穿戴感測器。在主持人的引導下進行了30分鐘的演奏。

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圖2:特別養護老人院的打鼓演奏(供圖:東京大學)
全體參與者圍成圓圈坐下,各自拿着鼓和鼓槌(木槌)擊鼓。一位協調員站在圓圈中心引導演奏。測量了20分鐘演奏間的手臂動作。

參與者最初基本上都是自由擊鼓,但在協調員的引導和起伏同步化現象(彼此透過交流逐漸起伏同步的現象),節奏逐漸一致。這一程序要求協調員擁有能夠成功引導起伏同步化現象的技術。

所有參與者持續打鼓20分鐘,研究團隊提取了期間手臂鏈段運動速度的平均值和手臂仰角的平均值。並應答了即使患有癡呆症也能夠打鼓。

首先,研究團隊應答了打鼓時的動作是否與常規的上肢運動功能評估中使用的握力有關。結果表明打鼓時手臂的仰角與握力相關,可有效評估上肢的運動功能。

其次,研究團隊調查了打鼓時的動作與認知功能的關聯,明確了演奏時的手臂仰角與整體的認知功能相關。

此外,研究團隊還應答了同時使用手臂仰角和握力的模式可以解釋癡呆症老人的認知失功能。另外,癡呆症的嚴重程度與擊鼓速度無關。

此前,研究團隊已開發出針對癡呆症患者等人羣的打鼓交流程式(Drum communication program),並證實具有改善認知功能、上肢功能及肩部仰角的效果。此類干預專案和音樂冶癒法可以進行功能評估,並且有望早期實用化。

宮崎敦子特任研究員表示:「未來,不僅是打鼓的動作,我們還會測量擊鼓的方式,並驗證是否有可能由此預測導致癡呆症的病竈。我們的目標是透過連續研究,構建癡呆症重症化的篩檢測試。由於新冠疫情的終極因數,驗證實驗的實施被推遲,但我們希望今年能夠實施。」

原文:《科學新聞》
翻譯:JST客觀日本編輯部

【論文資訊】
雜誌:Frontiers in Rehabilitation Sciences
論文:Association Between Upper Limb Movements During Drumming and Cognition in Older Adults with Cognitive Impairment and Dementia at a Nursing Home: A Pilot Study
DOI:10.3389/fresc.2023.1079781