Influence of Attentional Control on Protective Arm Responses to Balance Perturbations in Older Adults.

University Of Maryland Baltimore, Baltimore MD

Investigators

Linked publications, trials & patents

Abstract

PROJECT SUMMARY    As a leading cause of fatal and non-­fatal injuries in older individuals, falls are a significant health concern and  one  of  the  most  feared  consequences  of  aging.    Although  numerous  rehabilitation  interventions  have  been  developed  to  improve  balance  in  older  adults,  these  improvements  do  not  effectively  reduce  the  incidence  of  falls and fall related injuries.  Moreover, such interventions have been nearly exclusively focused on enhancing  lower limb responses, while training directed towards the upper limb is commonly overlooked. In confined areas,  such  as  the  bathroom,  where  the  majority  of  indoor  falls  occur,  lower  limb  stepping  recovery  strategies  are  restricted  and  movements  of  the  arms  to  grasp  stable  surfaces  and  secure  balance  or  protect  against  ground  impact become crucial to the prevention of head trauma and other major injuries. Another key consideration is  that online sensory information detecting base of support perturbations such as slips or trips is often unreliable  with age, potentially rendering a reflexively triggered stepping or protective arm response ineffective due to timing  delays,  direction  errors,  or  reduced  extent.  We,  and  others,  have  shown  an  increased  use  of  the  reach-­grasp  response in older compared to younger adults, but with markedly decreased effectiveness, particularly among  those  who  have  previously  fallen.  The  overall  objective  of  this  proposal  is  to  investigate  the  effect  of  attention  switching on reach-­grasp stabilizing responses during fall-­induced perturbations. The central hypothesis is that  added  challenges  to  attention  shifting  from  internally-­directed,  highly  engaging  and  stressful  thoughts  towards  external sensory stimuli reflecting balance instability will delay the triggering of reach execution timing and reduce  grasping  accuracy  that  will  be  improved  with  cognitive-­sensorimotor  training.  This  research  will  mark  the  first  characterization  of  the  role  of  attention  shifting  on  protective  arm  responses  and  fall  rate  during  a  balance  perturbation  paradigm  and  the  first  fully  integrated  cognitive  and  physical  rehabilitation  intervention,  moving  beyond  correlative  designs  and  parallel  treatments.  The  overall  public  health  significance  of  the  proposed  research  is  that  once  the  underlying  neurocognitive  mechanisms  to  reactive  balance  responses  have  been  identified, we will have the necessary steps to support evaluation of a novel attention shifting-­reactive balance  training program to enhance balance and prevent falls.