东京大学先端科学技术研究中心身体信息学领域的宫崎敦子特任研究员和桧山敦特任教授等人组成的研究团队发表研究成果称，开发出了一种通过痴呆症患者集体打鼓时的手臂动作来测定与痴呆症相关的上肢运动机能的方法。在16名痴呆症患者的惯用手的手腕上佩戴手表型可穿戴传感器，并在打鼓时进行测量。结果发现打鼓时手臂仰角（手臂抬起的角度）与痴呆症的严重程度有关。该成果有望实现认知功能下降的早期发现，以及对难以诊断的重症患者的筛查。相关成果已刊登在国际学术杂志《Frontiers in Rehabilitation Sciences》5月25日号上。
图1 打鼓时手臂运动的测量。惯用手的手腕上佩戴了传感器（供图：宫崎敦子特任研究员）
目前的痴呆症筛查采用神经心理学测验，但痴呆症越严重，就越难以理解测验的必要性，有被拒绝的倾向。另外，如果患有视觉或听觉障碍，那么该测验将无法给出正确的分数。如果有一种能安全且简单地监测认知功能状态的方法，将有助于实现痴呆症的早期发现及对症支援。
有意见指出，上肢运动功能下降与认知功能下降及痴呆症有关。另一方面，与痴呆症相关的特定性运动功能障碍的定量评估一直被认为很难进行的。
因此，本次研究团队着眼于重度痴呆症患者也能保持的节律性反应运动，研究了是否可以通过打鼓来评估上肢的运动功能。打鼓可以通过感知击鼓产生的节奏模仿他人，并且可以根据一些简单的示意理解该做什么。此外，痴呆症越严重，会导致使用肩部肌肉进行的动作变得困难，但进行击鼓的动作时鼓槌会从鼓上反弹回来，因此可以轻松地反复抬起手。
在验证实验中，入住于特别养护老人院的16人（平均86岁）参与了该实验，且事先用国际标准化的具有代表性的神经心理学测验中用于普通痴呆症筛查的简易精神状况检查（Mini Mental State Examination）评估了痴呆症的程度。在该检查中，参与者的分数为1～27分（满分30分，平均15.75分）不等，没有特别考虑痴呆症的程度。
参与者惯用手的手腕上佩戴了配备加速度传感器和陀螺仪传感器的手表型可穿戴传感器。在主持人的引导下进行了30分钟的演奏。
图2：特别养护老人院的打鼓演奏（供图：东京大学）
全体参与者围成圆圈坐下，各自拿着鼓和鼓槌（木槌）击鼓。一位协调员站在圆圈中心引导演奏。测量了20分钟演奏间的手臂动作。
参与者最初基本上都是自由击鼓，但在协调员的引导和同步化现象（彼此通过交流逐渐同步的现象），节奏逐渐一致。这一过程要求协调员拥有能够成功引导同步化现象的技术。
所有参与者持续打鼓20分钟，研究团队提取了期间手臂摆动速度的平均值和手臂仰角的平均值。并确认了即使患有痴呆症也能够打鼓。
首先，研究团队确认了打鼓时的动作是否与常规的上肢运动功能评估中使用的握力有关。结果表明打鼓时手臂的仰角与握力相关，可有效评估上肢的运动功能。
其次，研究团队调查了打鼓时的动作与认知功能的关联，明确了演奏时的手臂仰角与整体的认知功能相关。
此外，研究团队还确认了同时使用手臂仰角和握力的模型可以解释痴呆症老人的认知功能障碍。另外，痴呆症的严重程度与击鼓速度无关。
此前，研究团队已开发出针对痴呆症患者等人群的打鼓交流程序（Drum communication program），并证实具有改善认知功能、上肢功能及肩部仰角的效果。此类干预项目和音乐治疗法可以进行功能评估，并且有望早期实用化。
宫崎敦子特任研究员表示：“未来，不仅是打鼓的动作，我们还会测量击鼓的方式，并验证是否有可能由此预测导致痴呆症的病灶。我们的目标是通过连续研究，构建痴呆症重症化的筛查测试。由于新冠疫情的原因，验证实验的实施被推迟，但我们希望今年能够实施。”
原文：《科学新闻》
翻译：JST客观日本编辑部
【论文信息】
杂志：Frontiers in Rehabilitation Sciences
论文：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
