Využití kognitivních duálních úloh při hodnocení úrovně posturální kontroly

Souhrn

Prezentovaná studie se formou rešerše zabývá jedním z přístupů k hodnocení úrovně posturální kontroly. Při jejím vyšetřování lze volit mezi dvěma možnostmi – hodnocení klinické, nebo přístrojové (též posturografie). Rovnovážné schopnosti mohou být měřeny za klidových (statická posturografie) nebo dynamických podmínek (dynamická posturografie). Statické podmínky však nemusejí být vždy dostatečně vypovídající, a proto je výhodné zvýšit jejich obtížnost. Jednou z možností je použití tzv. duálních úloh (dual tasks). Duálními úlohami jsou v kontextu této práce míněny simultánně prováděné kognitivní úkoly během posturálně náročných situací (náročných vzhledem k dané skupině). Od 80. let až do současnosti vznikla řada prací zkoumajících posturální kontrolu během situací s duálními úlohami. Tato práce shrnuje informace týkající se hodnocení posturální kontroly s důrazem na využití kognitivních duálních úloh, a to včetně prezentování několika realizovaných výzkumů. Hlavním zaměřením těchto studií je zpravidla porovnání vlivu různých typů kognitivních úkolů i odlišných posturálně náročných podmínek na vzájemné ovlivňování faktorů podílejících se na udržování rovnováhy a kognitivních procesů. Dále bývá zkoumán vliv věku a zdravotního stavu na kvalitu posturální kontroly během duálních úloh. Výsledky výzkumů nejsou jednotné. Část prací prezentuje „snížení výkonu“ během duálních úloh, další studie naopak poukazují na pozitivní vliv duálních úloh na úroveň posturální kontroly.

Klíčová slova:

posturální stabilita – rovnováha – kognitivní úloha – paměťová úloha – posturálně náročný úkol – silová plošina

ÚVOD

Duální úlohy (simultánně prováděné sekundární úkoly během posturálně náročných situací) jsou jednou z alternativ, jak lze testovat posturální kontrolu. Obdobně jako při aplikaci perturbací během měření posturální kontroly (dynamická posturografie) nabízejí i duální úlohy testování rovnováhy za ztížených podmínek. Sekundární úkoly mohou být různého charakteru, kdy jednou z možností je využití úkolů kognitivních. Právě těmto úlohám je věnována předložená práce.

Problematika kognitivních duálních úloh vychází z premisy, že procesy spojené s posturální kontrolou vyžadují určitou část kapacity pozornosti. Pozornost testovaného jedince tak musí být distribuována mezi děje podílející se na udržování rovnováhy a kognitivní procesy související s vykonáváním zadaného kognitivního úkolu (13, 43).

Jedním z benefitů použití kognitivních duálních úloh pro testování posturální kontroly je přiblížení podmínek měření reálným podmínkám. Situace, kdy je během posturálně náročné pozice (stoj, chůze atd.) prováděn minimálně jeden další úkol zatěžující kognitivní procesy, jsou součástí každodenního života (13).

Další výhodou je zvýšení výpovědní hodnoty měření pro detekci i méně výrazných rozdílů mezi testovanými skupinami (lišícími se například věkem či zdravotním stavem), popřípadě odhalení i mírnějších poruch rovnováhy (13, 19, 20, 36).

POSTURÁLNÍ KONTROLA A POSTURÁLNÍ STABILITA

Základní pojmy

V souvislosti s výzkumem posturální kontroly bývají užívány různé pojmy. V některých případech však není jejich použití zcela adekvátní, a proto je vhodné na úvod vymezit jejich význam a vzájemné vztahy. V rámci studií zabývajících se rovnovážnými schopnostmi jsou nejčastěji používány termíny jako posturální kontrola (postural control), posturální stabilita (postural stability), balance (balance) a postura (posture).

Posturální kontrola je v odborné literatuře vnímána jako širší pojem zahrnující v sobě řízení jak posturální stability, tak posturální orientace. Jinak řečeno, jedná se o řízení polohy těla v prostoru s cílem zajistit rovnováhu a správnou orientaci (35). Nashner (23) o posturální kontrole mluví jako o komplexním procesu, v rámci něhož centrální nervový systém generuje svalovou aktivitu s cílem regulovat vztah mezi polohou těžiště (center of mass, COM) a opěrnou bází, čímž udržuje stabilní polohu těla v prostoru. Fungování a struktura posturální kontroly bývá charakterizována jako třísložkový systém, zahrnující složku senzorickou, řídicí a výkonnou. Složka senzorická zahrnuje především propriocepci, exterocepci, zrak a vestibulární systém. Řídicí složka sestává z centrální nervové soustavy (tedy z mozku a páteřní míchy), výkonnou složkou je pak pohybový systém (39).

Posturální stabilita je v literatuře definována různě. Jedná se o schopnost zajistit vzpřímené držení těla, a to pomocí reakcí na změny zevních a vnitřních sil s cílem zabránit nezamýšlenému nebo neřízenému pádu (39). Další definice posturální stabilitu popisuje jako schopnost udržovat tělo v rovnováze (equilibrium), a to buď v rovnováze statické, nebo dynamické. Jinými slovy, posturální stabilita je schopnost udržovat projekci COM v oblasti opěrné báze (35). Ekvivalentem, jenž bývá v anglicky psané literatuře užíván, je termín balance, který lze do češtiny přeložit shodně jako balance, či popř. jako rovnováha. Winter (42) balanci obecně definuje jako dynamiku postury, která má zabránit pádu. Dynamika postury souvisí s reagováním na setrvačné síly působící na tělo a tělní segmenty.

Posturální orientace (postural orientation) je charakterizována jako schopnost udržovat správný vztah mezi jednotlivými tělními segmenty, celým tělem, zevním prostředím a prováděnou činností (35).

Hodnocení úrovně posturální kontroly

Při hodnocení úrovně posturální kontroly lze volit mezi dvěma základními přístupy, přičemž každý má své výhody, nevýhody a specifika. Jedná se o:

• klinické hodnocení,
• přístrojové (laboratorní) hodnocení.

Klinické hodnocení zahrnuje celou škálu možností – od prostého aspekčního vyšetření stoje, přes jednoduché skórované testy zaměřené pouze na jeden úkol, až po komplexní klinické testové metody zahrnující větší počet rozličných úloh. Příkladem velice rychlého orientačního vyšetření posturální stability je Rombergova zkouška. Zástupci testů, zaměřených na jeden úkol, jsou Functional Reach Test (10) nebo Timed Up and Go Test (12). Ke komplexním testovým systémům lze zařadit například Bergovu funkční škálu rovnováhy (31), Dynamic Gait Index (15, 31) nebo Performance Oriented Mobility Assessment (11). Výhodou klinického hodnocení je především nenáročnost testů na vybavení a prostory, a též finanční nenáročnost. Dalším benefitem je relativně dobrá simulace běžných každodenních podmínek. Oproti přístrojovému hodnocení rovnováhy však klinické testování není tak objektivní, reliabilní, senzitivní a specifické (18).

Druhou možností hodnocení rovnováhy je přístrojové měření, jemuž se také říká posturografie. Posturografie je definovaná jako kvantitativní metoda pro hodnocení posturální kontroly, jež je typicky prováděna pomocí přístrojového zobrazení a analýzy pozice a pohybu jak celého těla, tak jednotlivých segmentů těla. Dle charakteristiky zkoumané situace lze posturografii rozdělit na statickou a dynamickou, přičemž statická posturografie bývá též nazývána stabilometrie (3, 17). Během statické posturografie je rovnováha hodnocena za „klidových“ podmínek, kdy jedinec stojí na silové plošině v relativně ničím nerušeném stoji – v tzv. „klidovém stoji“ (upright quiet stance) na pevném podkladu (17, 40).

Hodnocení rovnováhy za použití dynamické posturografie zahrnuje experimentálně vyvolané perturbace různého charakteru (40):

• externí perturbace vyvolané experimentátorem (např. očekávaný, či neočekávaný pohyb podložky, na níž stojí jedinec),
• interní perturbace záměrně vyvolané testovaným jedincem (např. testování limitů stability).

Jiným typem perturbací, ač přímo nespadajícím pod dynamickou posturografii, jsou sekundární úkoly prováděné jedincem během měření rovnováhy na silové plošině (2). Kombinací sekundárního úkolu a posturálně náročné pozice vzniká situace nazývaná duální úloha.

POSTURÁLNÍ KONTROLA PŘI DUÁLNÍCH ÚLOHÁCH

Jak vyplývá z předchozího textu, rovnovážné schopnosti mohou být hodnoceny buď za relativně klidných podmínek (tzn. bez přítomnosti jakýchkoliv perturbací), nebo za situací, jež jsou různým způsobem ztíženy. Jednou z možností, jak ztížit situaci při hodnocení posturální kontroly, jsou tzv. duální úlohy (dual tasks). Už samotný pojem duální úloha naznačuje, že se jedná o dvě simultánně prováděné činnosti, z nichž většinou obě jsou měřeny (tj. různým způsobem hodnoceny). V kontextu hodnocení posturální kontroly se logicky jedná o nějakou posturálně více či méně náročnou situaci v kombinaci s dalším úkolem. Tento sekundární úkol může mít podobu motorické, nebo kognitivní úlohy.

Paradigma kognitivních duálních úkolů vychází z předpokladu, že na udržování rovnováhy se významnou mírou podílí také pozornost (jako jeden z kognitivních procesů), jejíž kapacita je však omezená a při současném vykonávání dalších činností náročných na pozornost musí být mezi tyto činnosti distribuována (2, 43).

Řízení posturální kontroly je tradičně spojováno s automatickými či reflexními procesy, probíhajícími převážně na subkortikální a spinální úrovni, jež mají navíc minimální požadavky na kapacitu pozornosti. Recentní výzkumy však poskytují odlišná zjištění (43). Do procesů, souvisejících s posturální kontrolou, se kromě výše zmíněných oblastí zapojují také některé části kortexu, včetně mozečku účastnícího se na zpracování senzitivních a senzorických informací (2, 24, 32) a dále parietálního laloku, jenž se podílí na vytváření vnitřní reprezentace těla v prostoru (13).

Udržování rovnováhy navíc, na rozdíl od tradičních názorů, významnou mírou zvyšuje nároky na kapacitu pozornosti (43). Jinými slovy je vyžadováno, aby se pozornost daného jedince zaměřila a soustředila i na procesy spojené s posturální kontrolou.  Pozornost patřící ke kognitivním procesům je definovaná jako kapacita pro zpracování informací a přirozeně má své limity. Funkcí pozornosti je vpouštět do vědomí omezený počet informací, a tímto ho chránit před zahlcením nadměrným množstvím podnětů (27). Pokud jedinec simultánně vykonává více úkonů náročných na kognitivní procesy (zejména na pozornost), klade větší nároky na kapacitu pozornosti, která tak musí být distribuována mezi vykonávané činnosti (34, 43). Z tohoto faktu vyplývá, že jeden (či více) z prováděných úkonů může vykazovat sníženou kvalitu provedení. Výše popsaného jevu využívají právě duální úlohy, které jsou používány v řadě výzkumů zabývajících se hodnocením posturální kontroly. Aby však došlo k vzájemnému negativnímu ovlivnění obou současně prováděných úkonů, je nutná dostatečná obtížnost řešené kognitivní úlohy. Během duálních úloh totiž nemusí vždy dojít pouze ke zhoršení úrovně posturální kontroly jedince, ale naopak i k jejímu zlepšení, a to právě na základě obtížnosti kognitivního úkolu – tedy na základě toho, jakou mírou kognitivní úkol klade požadavky na kognitivní procesy (pozornost) jedince. Huxhold a spol. (13) vztah mezi posturální kontrolou a nároky kognitivního úkolu během duální úlohy, kdy při jednoduchém úkolu dochází k paradoxnímu zlepšení úrovně rovnovážných schopností, zatímco při volbě obtížnějšího úkolu k jejich negativnímu ovlivnění, označují jako U-shaped relation – nelineární vztah tvaru U.

Požadavky na kapacitu pozornosti jsou interindividuálně odlišné a velkou roli zde hraje věkový faktor a úroveň rovnovážných schopností. Snížená úroveň rovnováhy u jedinců seniorského věku byla původně přisuzována zejména zhoršenému stavu senzorického a motorického systému. Studie zaměřené na kognitivní výzkum však zhoršenou rovnováhu seniorů přisuzují mimo jiné i dalším vlivům, včetně deficitu v kapacitě pozornosti. Tyto předpoklady dokazuje opakované zvětšení výchylek působiště reakční síly (center of pressure, COP), tedy zvýraznění posturální nestability seniorů v situacích duálních úloh (43).

Mnohé ze studií, zkoumajících úroveň posturální kontroly během duálních úloh, se tak zaměřují na rozdíly v její kvalitě mezi odlišnými věkovými kategoriemi (typicky rozdíly mezi mladými dospělými a seniory) a také na odlišnosti mezi zdravými jedinci a jedinci s poruchou rovnováhy.

VYUŽITÍ KOGNITIVNÍCH DUÁLNÍCH ÚLOH VE VÝZKUMU ZAMĚŘENÉM NA HODNOCENÍ ROVNOVÁHY

Kognitivní duální úlohy mívají ve výzkumech zabývajících se hodnocením rovnováhy různou podobu. Rozdíly se týkají především výběru kognitivních úkolů a také charakteru posturálně náročných pozic.

Typy kognitivních úkolů

Přestože je ve výzkumech pracujících s kognitivními duálními úlohami shodně používán obecný pojem kognitivní úkol, poměrně často jsou voleny kognitivní úkoly zaměřené na paměť, respektive na různé složky pracovní paměti, ať už se jedná o verbální pracovní paměť, vizuálně prostorovou pracovní paměť, či jim nadřazený centrální exekutivní systém. Je nutné si uvědomit, že paměťové úkoly kladou současně nároky i na další poznávací procesy, především na pozornost. Mají-li se totiž informace kódovat ze senzorické paměti do paměti pracovní, je třeba jim „věnovat pozornost“. Důkazem může být to, že za řadou potíží s pamětí jsou ve skutečnosti výpadky pozornosti (25).

Některé paměťové úkoly jsou ve výzkumech pracujících s kognitivními duálními úlohami využívány opakovaně. Pro zatížení vizuálně prostorové pracovní paměti byl v několika studiích zvolen Brooks’ Spatial Memory Task (16, 19, 20, 37). Jedná se o modifikaci úlohy použité ve studii Brooks (4), která obsahuje sérii experimentů zkoumajících vzájemnou negativní interferenci čtení (verbálních procesů) a vizualizace (imaginace). Nicméně tento úkol je opakovaně využíván také ve výzkumech zaměřených na problematiku hodnocení posturální kontroly během duálních úloh. Protože se jedná o úlohu zatěžující vizuálně prostorovou paměť, úkolem testovaného jedince je představit si mřížku o velikosti 4x4 políček, a do nich dle instrukcí v představě postupně dosazovat jednotlivé číslice. Počet instrukcí bývá v jednotlivých výzkumech různý a jejich formulace je následující: „Do dalšího políčka napravo vepište dvojku.“ Po ukončení měření je úkolem participanta zapsat zapamatované číslice do připravené tabulky.

Pro zatížení verbální pracovní paměti je velice často používaným úkolem odečítání číslic pozpátku (counting backward), přičemž nejčastěji odečítanými číslovkami jsou trojka nebo sedmička (1, 20, 22, 26, 33, 38).

Dalším využívaným paměťovým úkolem, cíleným na zapojení verbální pracovní paměti, je Brooks’ Nonspatial Memory Task. Tento úkol, který byl poprvé použit ve stejné studii jako Brooks’ Spatial Memory Task (4), nachází své využití též ve výzkumech zabývajících se hodnocením posturální kontroly během duálních úloh (16, 19, 37). Úkol je odvozen od Brooks’ Spatial Memory Task, kdy instrukce (pro orientaci v mřížce) „napravo“, „nalevo“, „nahoře“ nebo „dole“ jsou nahrazeny různými adjektivy. Formulace instrukcí mívá tuto podobu: „Do dalšího políčka rychlý/špatný/pomalý vepište dvojku.“ Po ukončení měření je úkolem participanta zapsat zapamatovaná adjektiva do připraveného archu.

V některých studiích se pracuje pouze s jedním paměťovým úkolem (5, 22, 38), v jiných studiích je zařazen úkol na zatížení jak vizuálně prostorové pracovní paměti, tak verbální pracovní paměti. Jedná se o studie zkoumající vliv typu paměťového úkolu na míru negativního vzájemného ovlivňování kognitivních procesů a procesů zapojených do udržování rovnováhy (16, 19, 30, 37). Maylor a spol. (20) ve svém výzkumu využili kognitivní úkoly zaměřené na všechny tři složky pracovní paměti. Pro nároky na centrální exekutivní systém pracovní paměti byl zvolen úkol nahodilá generace číslic, pro vizuálně prostorovou paměť byl vybrán úkol Brooks’ Spatial Memory Task a pro verbální paměť byly zvoleny úkoly počítání potichu (tj. co nejrychlejší počítání od 1 do 100 bez artikulace) a odečítání číslice tři pozpátku. Poslední úlohou bylo opakování řady čísel pozpátku (tj. opakování slyšené řady čísel, avšak v opačném pořadí). U tohoto úkolu autoři polemizují, zdali se jedná o zatížení spíše verbální, či vizuálně prostorové paměti.

Ne vždy jsou využívány paměťové kognitivní úkoly. Jako příklad dalších úkolů lze uvést verbální úlohu dokončování vět (Sentence Completion) (36), vizuálně percepční úkol posuzování orientace přímek (Judgment of Line Orientation) (36), poslechový úkol zaměřený na rozlišování výšky prezentovaných tónů (34), úlohu zaměřenou na identifikaci předem určených číslic v sérii prezentovaných číslic (13) nebo modifikovaný Stroopův test (Stroop test) (21). Stroopův test je používán především ve výzkumech týkajících se pozornosti. Úlohu tvoří série názvů různých barev, které jsou napsány barevnými odstíny, jež těmto názvům neodpovídají. Úkolem jedince je postupně pojmenovat všechny tyto barevné odstíny, kterými jsou názvy barev vytištěny (27).

U kognitivních úkolů je dále vhodné rozlišovat, zdali je při jejich řešení (tedy během současného měření rovnováhy na silové plošině) vyžadována artikulace. Nutnost artikulace souvisí s tím, zdali má testovaný jedinec odpovídat již během měření na silové plošině, nebo zda jsou jeho odpovědi zaznamenány až po ukončení měření. Tento aspekt je důležitý z důvodu možného negativního vlivu artikulace na výsledek měření rovnováhy (8).

Typy posturálně náročných situací

Pokud jde o volbu posturálně náročných situací, ve většině studií zabývajících se hodnocením rovnováhy během duálních úloh, je možné se setkat s klidovým stojem (upright quiet stance) (1, 7, 8, 13, 19, 20, 21, 22, 26, 30, 33, 34, 36, 37, 38), a to buď se stojem spojným, stojem spatným (s různou velikostí rotace v kyčelních kloubech), nebo případně se stojem o širší bázi. Další použitou posturálně náročnou pozicí je stoj tandemový (7, 16). Protože je ve výzkumech hodnocen vliv situace s duálními úlohami jak na úroveň posturální kontroly, tak na výsledek kognitivního úkolu, je obyčejně (z důvodu kontrolních podmínek) kromě posturálně náročné pozice zařazen ještě sed na židli, kdy proband řeší pouze kognitivní úlohu v posturálně nenáročné situaci (7, 8, 13, 16, 19, 20, 36, 38). V některých studiích
s duálními úlohami autoři pracují s přítomností či nepřítomností zrakové kontroly (16, 22, 30, 37, 38), v dalších studiích je zkoumán vliv povrchu (pevný versus nestabilní povrch), na němž participant během měření stojí (8, 22, 26, 30, 34, 36, 37).

Pokud jde o délku měření na silové plošině, většina studií přizpůsobuje trvání záznamu skutečnosti, že je během měření na silové plošině simultánně prováděn ještě určitý kognitivní úkol. Délka měřených úseků se mezi jednotlivými studiemi liší, ale nejčastěji se pohybuje v rozmezí 20–30 s (např. 19, 20, 21, 22, 30, 34, 36, 37, 38).

Příklady využití duálních úloh ve výzkumech

První výzkumy, zaměřené na hodnocení posturální kontroly během duálních úloh, vznikly v 80. a 90. letech 20. století. Ve většině studií s duálními úlohami jsou hodnoceny obě současně prováděné činnosti – tzn. úroveň posturální kontroly i kvalita provedení kognitivního úkolu. Je tedy sledován vliv interference (vycházející z požadavků obou činností na kapacitu pozornosti) obou úkonů, jenž se může potenciálně projevit jak snížením úrovně rovnováhy, tak zhoršením výsledku kognitivního úkolu.

V roce 1985 uveřejnili autoři Kerr a spol. (16) studii zkoumající požadavky na kapacitu pozornosti, která je vyžadována procesy spjatými s posturální kontrolou. Cílem tohoto výzkumu s využitím duálních úloh bylo zjistit, zdali bude kognitivní úkol, zaměřený na vizuálně prostorovou paměť, interferovat s procesy zajišťujícími posturální kontrolu více než kognitivní úkol zaměřený na paměť verbální. Výzkum byl proveden na 24 mladých jedincích. Jako posturálně náročná pozice byl zvolen tandemový stoj, pro zatížení vizuálně prostorové paměti byl použit Brooks’ Spatial Memory Task a pro zatížení verbální paměti Brooks’ Nonspatial Memory Task. Výsledky potvrdily očekávání autorů, kdy při provádění paměťového úkolu zaměřeného na vizuálně prostorovou paměť dosahovali participanti horších výsledků (vyššího výskytu chyb) než při provádění verbálního paměťového úkolu. Úroveň posturální kontroly nebyla typem kognitivního úkolu nijak ovlivněna.

Vlivem typu sekundárního kognitivního úkolu na míru negativního vzájemného působení obou činností, tedy vlivem na udržování rovnováhy i na provádění kognitivního úkolu, se zabývaly také další výzkumy. Tyto studie však již navíc řešily dopad věku participantů na rozdílnou úroveň posturální kontroly hodnocené při duálních úlohách.

Cílem studie autorů Maylor a spol. (20) bylo ověřit vliv věku na úroveň posturální kontroly při duálních úkolech, a to za využití různých typů sekundárních kognitivních úkolů. Výzkum byl realizován na celkovém počtu 38 probandů rozdělených do dvou výzkumných souborů – skupina mladších jedinců (průměrný věk 57 let) a skupina starších jedinců (průměrný věk 77 let). Jako posturálně náročná pozice byl zvolen klidový stoj. Kromě toho participanti řešili kognitivní úkoly také v posturálně nenáročné situaci – vsedě. Ve studii bylo použito pět různých paměťových úkolů zaměřených na jednotlivé složky pracovní paměti. Jednalo se o tyto úkoly: nahodilá generace číslic, Brooks’ Spatial Memory Task, počítání potichu od 1 do 100, odečítání číslice tři pozpátku a opakování řady čísel pozpátku. Výsledky poukázaly na negativní vliv věku na úroveň posturální kontroly, a to ve všech testovacích situacích. Rozdíl v kvalitě posturální kontroly mezi oběma skupinami se navíc zvýraznil při úkolech zatěžujících vizuálně prostorovou paměť – Brooks’ Spatial Memory Task a opakování řady čísel pozpátku.

O několik let později došli titíž autoři k podobným výsledkům (19). Cílem bylo zodpovědět otázku, zdali se s rostoucím věkem zvyšuje míra interference procesů zajišťujících rovnováhu a kognitivních procesů. Do výzkumu bylo zařazeno celkem 70 probandů, kteří vytvořili šest výzkumných skupin dle dekád věku (dvacátníci až sedmdesátníci). Jako posturálně náročná pozice byl opět vybrán klidový stoj. Kromě toho byla opět zařazena i posturálně nenáročná situace – sed. Kognitivní úkoly byly tentokrát zvoleny jen dva – Brooks’ Spatial Memory Task a Brooks’ Nonspatial Memory Task. Shodně s předchozím výzkumem se projevil negativní vliv věku na míru vzájemného ovlivňování procesů zajišťujících rovnováhu a kognitivních procesů. Tato interference se projevila jak snižováním úrovně posturální kontroly, tak klesajícím výkonem v obou paměťových úkolech. Shodně s předchozí studií se rozdíl v kvalitě posturální kontroly mezi výzkumnými skupinami zvýraznil při úkolu Brooks’ Spatial Memory Task zatěžujícím vizuálně prostorovou paměť.

Další podobný výzkum uskutečnili autoři Shumway-Cook a spol. (36). Ve své studii se zabývali rozdílnou úrovní posturální kontroly během duálních úloh u tří různých skupin jedinců (v celkovém počtu 60 probandů). Jednalo se o zdravé mladé dospělé (průměrný věk 31 let), zdravé seniory (průměrný věk 74 let) a seniory s historií pádů (průměrný věk 78 let). Jako posturálně náročná situace sloužil klidový stoj, a to ve dvou variantách – na pevném a na nestabilním povrchu. Kromě toho byla zařazena i posturálně nenáročná situace – sed. Pokud jde o kognitivní úkoly, byl použit jeden jazykový úkol (dokončování vět) a jeden vizuálně percepční úkol (posuzování orientace přímek). Autoři nalezli zajímavý trend, kdy při současném provádění kognitivních úkolů během posturálně náročných situací došlo u všech tří testovaných skupin k signifikantnímu zhoršení úrovně posturální kontroly oproti měření bez současného kognitivního úkolu, avšak ne výsledků kognitivních úkolů. Větší interference mezi procesy zajišťujícími rovnováhu a kognitivními procesy nenastala při vykonávání vizuálně percepčního úkolu, ale naopak při provádění úkolu jazykového. Autoři tento jev vysvětlují tím, že při zadání úkolu zaměřeného na jazyk, byly zatíženy procesy spojené s vizuálním vnímáním. Obdobně jako v předešlých studiích se při ztížení podmínek projevily výrazněji rozdíly v kvalitě posturální kontroly mezi zdravými mladými jedinci a zdravými seniory. Úroveň posturální kontroly seniorů s poruchou rovnováhy byla oproti zbývajícím dvěma skupinám výrazně snížená během duálních úloh s oběma kognitivními úkoly.

Stejní autoři (34) se zaměřili na vliv sekundárního kognitivního úkolu na úroveň posturální kontroly, a to za šesti různých podmínek vyznačujících se sníženými jednotlivými senzorickými vstupy. Součástí výzkumu bylo též zhodnotit vliv věku a rovnovážných schopností na kvalitu posturální kontroly během duálních úloh (resp. na rozdíly v požadavcích na kapacitu pozornosti). Studie byla realizována na třech výzkumných skupinách lišících se věkem a rovnovážnými schopnostmi. Jednalo se o zdravé mladé dospělé (průměrný věk 35 let), zdravé seniory (průměrný věk 75 let) a seniory s historií pádů (průměrný věk 85 let). Posturální stabilita byla měřena v klidovém stoji, a to za kombinace různých podmínek. Jako kognitivní úkol byla zvolena úloha zaměřená na poslech tónů o různé výšce, kdy úkolem probanda bylo co nejrychleji porovnávat výšky tónů. Výsledky opět ukázaly rozdíly mezi jedinci lišícími se věkem i zdravotním stavem. U zdravých mladých jedinců nebyl zaznamenán vliv zařazení sekundárního úkolu na úroveň posturální kontroly, a to v žádné ze šesti testovaných podmínek. Na rozdíl od mladých jedinců posturální kontrola u zdravých seniorů byla negativně ovlivněna sekundárním kog­nitivním úkolem, avšak pouze ve dvou nejtěžších podmínkách se sníženými senzorickými vstupy. Posturální kontrola u seniorů s výskytem pádů byla negativně ovlivněna sekundárním kognitivním úkolem ve všech testovaných podmínkách.

Výsledky všech výše prezentovaných studií popisují vliv duálních úloh na snížení výkonu některého ze simultánně prováděných úkonů – ať už jde o snížení úrovně posturální kontroly, či horší výsledek kognitivního úkolu. Obdobné výsledky prezentují např. i Ceyte  a spol. (6), Melzer a spol. (21) nebo Pellecchia (26).

Existuje však také řada výzkumů uvádějících opačná zjištění než výše zmíněné studie – například (1, 7, 14, 28, 29, 30, 37). Autoři těchto studií došli k závěrům, že se úroveň posturální kontroly během duálních úloh zlepšuje, avšak ne za všech podmínek. Huxhold a spol. (13) uvádějí, že úroveň posturální kontroly během duálních úloh může být ovlivněna jak pozitivně, tak negativně, a to v závislosti na obtížnosti sekundárního úkolu (resp. na jeho nárocích na pozornost) a také na věku (resp. na kvalitě posturální kontroly jedince a též stavu jeho kognitivních funkcí). Zatímco jednoduchý sekundární kognitivní úkol může úroveň posturální kontroly zlepšit, obtížný kognitivní úkol může naopak úroveň rovnováhy ovlivnit negativně. Popsaný jev vychází z výsledků studie (13), kdy při stoji na silové plošině bez sekundárního kognitivního úkolu a též při duální úloze s obtížným kognitivním úkolem došlo k větším výchylkám COP než při duální úloze s úkolem jednodušším. Výsledky výzkumu se však potvrdily pouze u skupiny seniorů (průměrný věk 70 let), ale ne u souboru mladých jedinců (průměrný věk 24,5 let). Zde došlo ke zlepšení výsledků posturální kontroly (oproti situaci bez sekundárního úkolu) jak u jednoduchého, tak u obtížného kognitivního úkolu. Autoři dále odkazují na další výzkumy s obdobnými výsledky (9, 41).

ZÁVĚR

Kognitivní duální úlohy jsou jednou z možností, jak lze hodnotit úroveň posturální kontroly za ztížených podmínek. Z výsledků studií vyplývá, že vliv sekundárních kognitivních úkolů na úroveň posturální kontroly není jednoznačný. Při interpretaci výsledků jednotlivých studií je nutné přihlížet k typu kognitivních úloh a jejich obtížnosti a dále pak k parametrům měřené skupiny (věk, zdravotní stav, úroveň rovnovážných schopností apod.).

Použití kognitivních duálních úloh má při hodnocení úrovně posturální kontroly své uplatnění. Hlavními přednostmi duálních úloh je přiblížení měření reálným podmínkám každodenního života a dále vyšší citlivost měření pro detekci rozdílů mezi testovanými soubory.

Adresa ke korespondenci:

Mgr. et Bc. Mirka Musilová

Nad Přehradou 765

109 00  Praha 15

e-mail: bednamirindy@seznam.cz