Motorik mit Smartphones tracken
Mit Smartphones messen Forscher motorische Fähigkeiten ganz einfach in allen Altersgruppen.
Atsushi Takagi, Noriyuki Tabuchi, Wakana Ishido, Chikako Kamimukai, Hiroaki Gomi
― 7 min Lesedauer
Inhaltsverzeichnis
Unser Alltag hängt stark davon ab, wie gut wir uns bewegen und mit der Welt um uns herum interagieren können. Einfache Aufgaben wie Schreiben, Gehen oder sogar ein Hemd zuknöpfen erfordern, dass wir unsere Hände und Füsse geschickt einsetzen. Forscher haben verschiedene Methoden entwickelt, um zu messen, wie gut wir diese Bewegungen ausführen können. Zum Beispiel gibt es einen Test mit Löchern, bei dem du gegen die Zeit antrittst, um so viele kleine Pins wie möglich in die Löcher zu stecken. Stell dir vor, das in dreissig Sekunden zu machen! Es gibt auch einen Test, bei dem du Blöcke von einer Kiste in eine andere bewegst, und einen anderen, bei dem du so schnell wie möglich mit deinen Fingern auf einen Tisch tippst. Während es viele Tests gibt, um zu messen, wie gut unsere Hände funktionieren, sind es bei den Füssen nicht so viele. Einige Tests für die Füsse beinhalten, wie oft du mit deinem Fuss tappen kannst oder wie lange du auf einem Bein stehen kannst, ohne wie ein Baum im Wind zu wackeln.
Die Messung, wie gut Kinder und ältere Erwachsene sich bewegen, kann uns viel sagen. Studien zeigen, dass Kinder bei Aufgaben wie dem Einsetzen von Stiften besser werden, während ältere Menschen einen Rückgang zeigen. Eine Studie verwendete verschiedene Bewegungstests an Kindern und stellte fest, dass die Leistung bis zu den Teenagerjahren besser wurde, danach stagnierte sie.
Eltern und Gesundheitsfachkräfte brauchen Möglichkeiten, um die motorischen Fähigkeiten von Kindern zu verfolgen und zu sehen, ob ältere Erwachsene mehr Schwierigkeiten mit der Bewegung haben. Aber die aktuellen Tests erfordern oft spezielle Ausrüstung und ausgebildete Fachleute, was kostspielig und zeitaufwendig sein kann. Ausserdem messen sie die Qualität der Bewegung nicht direkt. Wie sich ein Glied bewegt, kann daran gemessen werden, wie genau oder präzise die Bewegungen sind. Was wir wirklich brauchen, ist eine einfache Möglichkeit, zu beurteilen, wie gut jemand sich bewegen kann, ohne teure Ausrüstung oder Experten.
Eine smarte Lösung: Smartphones nutzen
Ziel dieser Studie war es, einen einfachen Weg zu entwickeln, um Motorische Fähigkeiten mithilfe von Smartphones zu messen, die weit verbreitet und zugänglich sind. Mit etwa 4 Milliarden Menschen, die eines besitzen, kann man sagen, sie sind ziemlich beliebt! Da verbesserte Bewegung oft durch weniger Variabilität beim Bewegen mit der gleichen Geschwindigkeit angezeigt wird, liessen die Teilnehmer Kreise mit ihren Händen und Füssen nachzeichnen und hielten dabei den Takt mit einem Metronom. Ein Metronom ist dieses laute "Tick-Tock"-Gerät, das Musiker lieben, weil es ihnen hilft, einen stabilen Rhythmus zu halten.
Die Forscher fanden angenehme Geschwindigkeiten für Kinder und ältere Erwachsene-2,5 Schläge pro Sekunde für die Hände und 1,5 für die Füsse. Um es kinderfreundlich zu gestalten, wurde ein kleineres Smartphone für Teilnehmer unter 12 Jahren verwendet. Das Smartphone zeichnete die Bewegungen jedes Gliedes auf, und die Forscher erstellten ein spezielles Programm zur Analyse der Daten.
Während der Übung zeichneten die Teilnehmer 15 Sekunden lang Kreise. Ihre Handys wurden entweder in den Händen gehalten oder an den Knöcheln befestigt. Die Studie sammelte Daten von 1675 Teilnehmern im Alter von drei bis achtundachtzig, was ein breites Spektrum an Informationen über motorische Fähigkeiten lieferte. Nach den Kreis-Tricks füllten die Teilnehmer einen Fragebogen aus, in dem sie angaben, welche Hand und welchen Fuss sie bevorzugten.
Was haben sie herausgefunden?
Durch die Analyse der Daten konnten die Forscher sehen, wie genau die Bewegungen waren. Sie überprüften, ob die nicht-dominanten Gliedmassen (die, die die Leute nicht so oft benutzen) variabler in ihren Bewegungen waren als die dominanten. Das ist wichtig, weil es Unterschiede in Bezug auf Händigkeit und Fussigkeit zeigen kann-ob jemand links- oder rechtshändig oder -füssig ist.
Im Laufe der Jahre notierten die Forscher, dass sich mit dem Wachstum die Fähigkeiten der Hände und Füsse von Kindern schnell verbesserten, bis sie in der Mitte der Teenagerjahre ihren Höhepunkt erreichten. Danach begann die Leistung mit dem Alter zu sinken, und dieser Wandel war besonders bei den nicht-dominanten Gliedmassen bemerkbar.
Bei einer genaueren Betrachtung der Unterschiede in der Bewegung basierend auf der Händigkeit fanden die Forscher heraus, dass diese Variabilität damit in Zusammenhang stand, wie oft Menschen ihre dominanten Gliedmassen verwendeten. Je mehr du deine rechte Hand nutzt, desto besser funktioniert sie im Vergleich zur linken Hand.
Wie das Alter die motorischen Fähigkeiten beeinflusst
Die Studie zeigte, dass sich die Bewegungsfähigkeiten von vier Jahren bis zur Mitte der Teenagerjahre schnell verbesserten und dann stagnieren. Nach diesem Höhepunkt begannen die motorischen Fähigkeiten mit dem Alter zu sinken. Die Forscher fanden heraus, dass ältere Erwachsene, insbesondere, Anzeichen eines Rückgangs in den Fähigkeitsniveaus zeigten, wahrscheinlich aufgrund von Veränderungen im Gehirn.
Es scheint, dass Veränderungen im Gehirn, statt nur schwächer werdenden Muskeln, eine grosse Rolle bei diesem Rückgang spielen. Mit dem Alter verlangsamen sich unsere Reaktionszeiten, und unsere Fähigkeit, still zu stehen, ohne zu wackeln, leidet ebenfalls. Die Forscher bemerkten, dass die nicht-dominante Hand und der Fuss tendenziell schneller in der Fähigkeit abnahmen als die dominanten, was auf einen grösseren Verlust der Fähigkeit über die Zeit hinweg hinweist.
Die Entwicklung von Linkshändern
Ein interessanter Twist kam, als die Forscher sich linkshändige Personen ansahen, die in der Kindheit gezwungen wurden, ihre rechten Hände zu benutzen. Diese gezwungenen Rechtshänder zeigten beeindruckende motorische Fähigkeiten mit beiden Händen. Es stellte sich heraus, dass das Gehirn von Kindern, wenn sie gezwungen werden, die gegenteilige Hand zu benutzen, sich anpasst, was zu Verbesserungen in ihren motorischen Fähigkeiten beider Hände führt.
Aber warum beeinflusste das Zwingen, die rechte Hand zu benutzen, auch die Füsse? Die Forscher denken, es könnte daran liegen, dass Menschen, wenn sie nach einem Objekt greifen, auch ihren gegenteiligen Fuss benutzen, um das Gleichgewicht zu halten. Also, wenn deine rechte Hand trainiert wird, könnte dein rechter Fuss auch mitmachen.
Die Grenzen der Selbstauskunft
Als es darum ging, Händigkeit und Fussigkeit zu messen, verwendeten die Forscher zwei verschiedene Fragebögen, um die Personen einzustufen. Sie fanden jedoch heraus, dass die meisten Menschen dazu neigen, sich an den Extremen (entweder sehr linkshändig oder sehr rechtshändig) zu konzentrieren. Das machte es schwer, den tatsächlichen Grad der Händigkeit nur durch Fragen zu beurteilen.
Statt sich nur auf Fragebögen zu verlassen, fanden die Forscher, dass es besser wäre, die motorischen Fähigkeiten direkt zu messen. So könnten sie die Lateralisierung und die Auswirkungen des Trainings auf die dominanten und nicht-dominanten Gliedmassen wirklich beurteilen.
Fazit: Ein Weg nach vorne
Das Ziel dieser Studie war es, einen einfachen Weg zu entwickeln, um die motorischen Fähigkeiten für Menschen jeden Alters anhand von Technologie, die wir alle zur Hand haben, zu messen. Die smartphone-basierte Bewertung zeigte, dass sich motorische Fähigkeiten mit dem Alter und der Übung verändern.
Mit den Ergebnissen gibt es Hoffnung auf ein besseres Verfolgen der motorischen Fähigkeiten, insbesondere bei Kindern in der Schule und älteren Erwachsenen. Dieses neue Werkzeug kann eine grosse Rolle dabei spielen, zu verstehen, wie sich unsere Bewegungen im Laufe der Zeit verbessern oder mit dem Alter zurückgehen können.
Für Eltern bedeutet das, dass sie die Entwicklung ihrer Kinder besser im Blick behalten können. Für Fachkräfte im Gesundheitswesen bietet es eine schnelle Möglichkeit, die motorischen Funktionen der Klienten zu bewerten, ohne teure Geräte oder spezielles Training zu benötigen.
Die Zukunft sieht vielversprechend aus, da wir uns auf Technologie stützen-wer hätte gedacht, dass dein Smartphone dir helfen kann, Geheimnisse über deine motorischen Fähigkeiten zu lüften? Es mag deinen Fitnessbuddy nicht ersetzen, aber es kann dir sicherlich in der Abteilung der motorischen Fähigkeiten Konkurrenz machen!
Titel: 15 second assessment of hand and foot motor skill using a smartphone
Zusammenfassung: Motor skills are essential for daily functioning and serve as key indicators of healthy development and aging. However, existing assessments of motor skill are inaccessible to the public and do not directly measure the quality of the movement. Here, we developed a convenient and robust measure of motor skill that uses a smartphone app to provide on-the-spot assessment in just 15 seconds. To validate our method, we asked 1675 participants between the ages of three to eighty-eight years old to trace circles at a fixed rhythm with a smartphone, which was either held in the hand or strapped to the ankle. Motor skill was quantified by the smartphone app using an algorithm that calculated the variability in the accelerations trajectory. Our assessment revealed significant changes in the skill of the hands and feet with age and practice. The variability of the hands and feet linearly decreased and matured in the mid-teens, but it regressed gradually thereafter. Laterality, or the difference in the motor skill between the left and right limbs, increased with age as the non-dominant hand and foot regressed faster in the elderly. Motor practice affected both skill and laterality as left-handers who were forced to write with their right-hand during childhood had a tell-tale sign of stronger right-handedness and, surprisingly, right-footedness. Our assessment aims to democratize motor skill assessment, making it accessible for professionals and users of all ages.
Autoren: Atsushi Takagi, Noriyuki Tabuchi, Wakana Ishido, Chikako Kamimukai, Hiroaki Gomi
Letzte Aktualisierung: 2024-10-31 00:00:00
Sprache: English
Quell-URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.10.29.621007
Quell-PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.10.29.621007.full.pdf
Lizenz: https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/
Änderungen: Diese Zusammenfassung wurde mit Unterstützung von AI erstellt und kann Ungenauigkeiten enthalten. Genaue Informationen entnehmen Sie bitte den hier verlinkten Originaldokumenten.
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