DOI: https://doi.org/10.1038/s41514-026-00333-5
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41559076
تاريخ النشر: 2026-01-20
المؤلف: Francesco Mirabelli وآخرون
الموضوع الرئيسي: تحكم المحركات والتكيف
نظرة عامة
تستكشف هذه الدراسة تأثير الشيخوخة على الإحساس بالموضع، مع التركيز بشكل خاص على التغيرات المرتبطة بالعمر في إدراك الموضع والحركة. أجريت الدراسة مع مجموعتين من المشاركين – 29 شابًا و26 بالغًا مسنًا – وشملت ثلاثة تجارب. قامت التجربة الأولى بتقييم الأداء في مهمة مطابقة الموضع، وكشفت عن عدم وجود اختلافات كبيرة بين مجموعات العمر. ومع ذلك، أظهرت التجربة الثانية أن البالغين المسنين عانوا من إدراك مفرط الوهم للحركة عند تعرضهم للاهتزاز الميكانيكي للعضلات والأوتار، حيث أبلغوا عن إحساس بحركات أوسع وأسرع مقارنة بالمشاركين الأصغر سنًا. كما أشارت التجربة الثالثة إلى أن البالغين المسنين كان لديهم قدرة متناقصة على التمييز بين ترددات مختلفة من الحركات الوهمية.
تشير النتائج إلى أن الشيخوخة مرتبطة بزيادة حدوث التجارب الوهمية، ربما بسبب التغيرات في وظيفة ألياف المغزل العضلي من النوع Ia والمعالجة المركزية للإشارات الحسية. توفر هذه الأبحاث رؤى جديدة حول كيفية تأثير تدهور النظام الحسي الحركي مع تقدم العمر على إدراك الإحساس بالموضع، مما يبرز الحاجة إلى مزيد من الاستكشاف لهذه الآليات.
مقدمة
تتناول مقدمة هذه الورقة البحثية تراجع النظام الحسي الجسدي، وخاصة الإحساس بالموضع، خلال الشيخوخة الصحية. يشمل الإحساس بالموضع الوعي الواعي بموقع الأطراف وحركتها، والذي يتأثر سلبًا بالتغيرات التشريحية والفسيولوجية في الجهاز العصبي المركزي والمحيطي. تؤدي الشيخوخة الطرفية إلى تغييرات شكلية في المغازل العضلية وتراجع في قدرة توصيل الأعصاب، بينما ترتبط الشيخوخة المركزية بتعطيل سلامة المادة البيضاء وتقلص القشرة في المناطق الحسية الحركية. تؤثر هذه التغيرات سلبًا على القدرات الحسية، مما يؤثر سلبًا على الأنشطة اليومية التي تتطلب تنسيق حركة دقيق.
تهدف الدراسة إلى التحقيق في كيفية تغير الإحساس بالموضع والحركة بسبب الشيخوخة. تبرز استخدام طرق تقييم متنوعة، بما في ذلك مطابقة موضع المفاصل ومهام عتبة الحركة، بالإضافة إلى التحفيز الحسي من خلال اهتزاز العضلات والأوتار. تشير الأدبيات السابقة إلى تراجع عام في القدرة الحسية للأطراف العلوية مع تقدم العمر، على الرغم من أن النتائج المتعلقة بإحساس الحركة لا تزال غير حاسمة. تسعى الأبحاث إلى تقديم توصيف سلوكي ونفسي شامل للتغيرات المرتبطة بالعمر في الإحساس بالموضع من خلال ثلاثة تجارب: مهمة مطابقة الموضع ومهمتين تركزان على إحساس الحركة، بما في ذلك مهمة الوهم الحركي (KI) ومهمة التمييز. تهدف هذه الطريقة إلى عزل مساهمات نشاط المغزل العضلي مع تقليل التأثيرات المتعلقة بالذاكرة.
طرق البحث
في هذه الدراسة، شارك المشاركون في ثلاث تجارب متميزة أجريت على ثلاثة أيام منفصلة لتقييم حركة المعصم والتحفيز الحسي. في اليوم الأول، تم قياس نطاق الحركة النشط الأقصى (aRoM) لكل من المعصمين لأخذ الفروق الفردية في حركة المعصم في الاعتبار. قام المشاركون بأداء أقصى انثناء للمعصم بكلتا الذراعين، وكان إعداد التجربة متسقًا مع تجربة 1، التي أجريت أولاً لتعويد المشاركين على التحفيز الحسي المستخدم في التجارب اللاحقة.
تم إجراء التجربتين 2 و3 بترتيب عشوائي، حيث استمرت كل جلسة حوالي ساعتين، بما في ذلك الإعداد والتعليمات. اختلفت المهام التجريبية الرئيسية في المدة: حوالي 30 دقيقة للتجربة 1، و50 دقيقة للتجربة 2، و80 دقيقة للتجربة 3. تم تضمين فترات راحة مجدولة في كل جلسة، مع استراحة واحدة مدتها حوالي 5 دقائق في التجربة 1، واحدة مدتها 8 دقائق في التجربة 2، واستراحتين مدتهما حوالي 8 دقائق في التجربة 3. تم توفير راحة إضافية إذا شعر المشاركون بعدم الراحة أو التعب أو نقص التركيز الذي أعاق أداء المهمة.
النتائج
في هذه الدراسة، تم تجنيد ما مجموعه خمسة وخمسين مشاركًا، يتكونون من 29 فردًا في مجموعة الشباب (متوسط العمر ± الانحراف المعياري = 24.8 ± 4.91 سنة) و26 فردًا في مجموعة الكبار (متوسط العمر ± الانحراف المعياري = 68.3 ± 2.98 سنة). خضع كل مشارك لثلاث تجارب أجريت في أيام منفصلة. قبل التجربة 1، تم قياس نطاق الحركة النشط الأقصى (aRoM) لكل من المعصمين.
كشفت التحليلات باستخدام نماذج مختلطة خطية عن تأثير رئيسي كبير لمجموعة العمر على aRoM (F(1,53) = 19.02، p < 0.001، η²p = 0.18). على وجه التحديد، أشارت النتائج إلى أن حركة المعصم لمجموعة الكبار (66.67° [65.40 - 67.36°]) كانت أقل بكثير من تلك الخاصة بمجموعة الشباب (75.31° [70.32 - 84.31°])، مما يبرز فرقًا ملحوظًا في حركة المعصم بين مجموعتي العمر.
المناقشة
تستكشف قسم المناقشة في هذه الدراسة تأثير الشيخوخة الصحية على القدرات الحسية، مع التركيز بشكل خاص على إحساس الموضع وإدراك الحركات الوهمية. كشفت التجربة 1 عن عدم وجود اختلافات كبيرة في أداء مطابقة الموضع بين الشباب والبالغين المسنين، مما يشير إلى أن إحساس الموضع لا يزال محفوظًا نسبيًا مع تقدم العمر. تتناقض هذه النتيجة مع الأبحاث السابقة التي تشير إلى تراجع مرتبط بالعمر في الإحساس الحسي، خاصة في الأطراف السفلية. يؤكد المؤلفون على الحاجة إلى منهجيات موحدة لتقييم القدرات الحسية عبر مناطق الجسم المختلفة، حيث قد تؤثر الاختلافات في البروتوكولات التجريبية على النتائج.
على النقيض من ذلك، أظهرت التجربة 2 أن البالغين المسنين أظهروا إعادة إنتاج أوسع وأسرع للحركات الوهمية وأبلغوا عن درجات حيوية أعلى مقارنة بالمشاركين الأصغر سنًا، خاصة عند ترددات الاهتزاز المنخفضة. يشير هذا إلى أن الشيخوخة قد تعزز بعض جوانب إدراك الحركة، على الرغم من التراجع العام في حساسية الإحساس. دعمت النتائج من التجربة 3 هذه الفكرة، حيث أظهر البالغون المسنون قيم فرق الإحساس (JND) أعلى، مما يشير إلى قدرة متناقصة على التمييز بين الحركات الوهمية. يتكهن المؤلفون بأن هذه النتائج قد تُعزى إلى التغيرات المرتبطة بالعمر في استجابة ألياف المغزل العضلي وتعقيد التكامل الحسي الحركي المطلوب لإدراك الحركة. بشكل عام، تسلط الدراسة الضوء على العلاقة المعقدة بين الشيخوخة والقدرات الحسية، مع إحساس موضع محفوظ يتجاور مع إدراك حركة متغير وزيادة التجارب الوهمية لدى البالغين المسنين.
DOI: https://doi.org/10.1038/s41514-026-00333-5
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41559076
Publication Date: 2026-01-20
Author(s): Francesco Mirabelli et al.
Primary Topic: Motor Control and Adaptation
Overview
This study investigates the impact of aging on proprioception, specifically focusing on age-related changes in the perception of position and movement. Conducted with two groups of participants—29 young adults and 26 older adults—the research comprised three experiments. Experiment 1 assessed performance in a position matching task, revealing no significant differences between the age groups. However, Experiment 2 demonstrated that older adults experienced a hyper-illusory perception of movement when subjected to mechanical muscle-tendon vibration, reporting sensations of wider and faster movements compared to younger participants. Experiment 3 further indicated that older adults had a diminished ability to discriminate between different frequencies of illusory movements.
The findings suggest that aging is linked to an increased incidence of illusory experiences, potentially due to alterations in the functioning of Ia muscle spindle fibers and the central processing of proprioceptive signals. This research provides novel insights into how the sensorimotor system’s deterioration with age can affect proprioceptive perception, highlighting the need for further exploration of these mechanisms.
Introduction
The introduction of this research paper addresses the decline of the somatosensory system, particularly proprioception, during healthy aging. Proprioception encompasses the conscious awareness of limb position and movement, which is adversely affected by both anatomical and physiological changes in the central and peripheral nervous systems. Peripheral aging leads to morphological alterations in muscle spindles and a decline in nerve conduction capacity, while central aging is associated with disrupted white matter integrity and cortical thinning in sensorimotor regions. These changes impair proprioceptive abilities, negatively impacting daily activities that require precise movement coordination.
The study aims to investigate how proprioception, specifically the sense of position and movement, is altered by aging. It highlights the use of various assessment methods, including joint position matching and movement threshold tasks, as well as proprioceptive stimulation through muscle-tendon vibration. Previous literature indicates a general decline in upper limb proprioceptive ability with age, though findings regarding the sense of movement remain inconclusive. The research seeks to provide a comprehensive behavioral and psychophysical characterization of age-related changes in proprioception through three experiments: a position matching task and two tasks focused on the sense of movement, including a Kinesthetic Illusion (KI) task and a discrimination task. This approach aims to isolate the contributions of muscle spindle activity while minimizing memory-related influences.
Methods
In this study, participants engaged in three distinct experiments conducted over three separate days to assess wrist mobility and proprioceptive stimulation. On the first day, maximal active range of motion (aRoM) for both wrists was measured to account for individual differences in wrist mobility. Participants performed maximal wrist flexion with both arms, and the experimental setup was consistent with that of Experiment 1, which was conducted first to familiarize participants with the proprioceptive stimulation used in subsequent experiments.
Experiments 2 and 3 were administered in a random order, with each session lasting approximately two hours, including setup and instructions. The main experimental tasks varied in duration: about 30 minutes for Experiment 1, 50 minutes for Experiment 2, and 80 minutes for Experiment 3. Scheduled breaks were incorporated into each session, with one break of approximately 5 minutes in Experiment 1, one of 8 minutes in Experiment 2, and two breaks of about 8 minutes in Experiment 3. Additional rest was provided if participants experienced discomfort, fatigue, or a lack of focus that hindered task performance.
Results
In this study, a total of fifty-five participants were recruited, comprising 29 individuals in the Young group (mean age ± SD = 24.8 ± 4.91 years) and 26 individuals in the Older group (mean age ± SD = 68.3 ± 2.98 years). Each participant underwent three experiments conducted on separate days. Prior to Experiment 1, the maximal active range of motion (aRoM) of both wrists was measured.
The analysis using linear mixed models revealed a significant main effect of GROUP on aRoM (F(1,53) = 19.02, p < 0.001, η²p = 0.18). Specifically, the results indicated that the wrist mobility of the Older group (66.67° [65.40 - 67.36°]) was significantly lower than that of the Young group (75.31° [70.32 - 84.31°]), highlighting a notable difference in wrist mobility between the two age groups.
Discussion
The discussion section of this study investigates the impact of healthy aging on proprioceptive abilities, particularly focusing on position sense and the perception of illusory movements. Experiment 1 revealed no significant differences in position matching performance between young and older adults, suggesting that position sense remains relatively preserved in aging. This finding contrasts with previous research indicating age-related declines in proprioception, particularly in lower extremities. The authors emphasize the need for standardized methodologies to assess proprioceptive abilities across different body regions, as variations in experimental protocols may influence outcomes.
In contrast, Experiment 2 demonstrated that older adults exhibited wider and faster reproduction of illusory movements and reported higher vividness scores compared to younger participants, particularly at lower vibration frequencies. This suggests that aging may enhance certain aspects of motion perception, despite a general decline in proprioceptive sensitivity. The results from Experiment 3 further supported this notion, as older adults displayed higher just noticeable difference (JND) values, indicating a reduced ability to discriminate between illusory movements. The authors speculate that these findings may be attributed to age-related changes in the responsiveness of muscle spindle fibers and the complexity of sensorimotor integration required for motion perception. Overall, the study highlights a nuanced relationship between aging and proprioceptive abilities, with preserved position sense juxtaposed against altered motion perception and increased illusory experiences in older adults.