DOI: https://doi.org/10.1007/s10072-026-09136-8
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/42277373
تاريخ النشر: 2026-06-12
المؤلف: Pere Bosch‐Barceló وآخرون
الموضوع الرئيسي: التوازن، والمشي، والوقاية من السقوط
نظرة عامة
يقدم هذا القسم من ورقة البحث تجربة عشوائية محكومة مختلطة الأساليب أولية (RCT) تبحث في آثار برنامج تدريب المشي المعرفي الحركي الذي يدمج تدريب المشي على جهاز المشي، والبيئات الافتراضية المعززة بالألعاب (GVRE)، والتحفيز الكهربائي المباشر عبر الجمجمة (tDCS) لدى الأفراد الذين يعانون من مرض باركنسون الخفيف إلى المعتدل (PD). شمل الدراسة 23 مشاركًا تم توزيعهم عشوائيًا إلى ثلاث مجموعات: جهاز المشي فقط، جهاز المشي مع GVRE، وجهاز المشي مع GVRE و tDCS. على مدار ستة أسابيع، أكمل المشاركون 12 جلسة، مع التركيز على النتائج الرئيسية التي تتعلق بمعلمات المشي الزمانية والمكانية والوظائف التنفيذية تحت أعباء معرفية متغيرة، بينما شملت النتائج الثانوية التوازن، وشدة الحركة، والخوف من السقوط، وجودة الحياة.
أشارت النتائج إلى أن التدخل كان آمنًا ومقبولًا بشكل جيد، محققًا معدل حضور مرتفع بلغ 92%. على الرغم من عدم ملاحظة تغييرات كبيرة في سرعة المشي، إلا أن التوازن تحسن عبر جميع المجموعات، مع زيادة ملحوظة في التردد أثناء المشي تحت مهام مزدوجة في مجموعة جهاز المشي+GVRE+tDCS مقارنة بمجموعة جهاز المشي فقط. سلطت المقابلات النوعية الضوء على زيادة الثقة في المشي واعتماد استراتيجيات تنقل جديدة بين المشاركين. تستنتج الدراسة أنه على الرغم من أن التدخل المشترك قابل للتطبيق ومقبول، إلا أنه لم ينتج تحسينات ذات دلالة سريرية في سرعة المشي. يقترح المؤلفون أن تشمل الأبحاث المستقبلية تجارب محكومة أكبر، ذات قوة كافية، للتحقق من فعالية مثل هذه التدخلات، خاصة لدى الأفراد الذين يعانون من عيوب مشي أكثر وضوحًا.
مقدمة
يعتبر مرض باركنسون (PD) سريعًا من أكثر الاضطرابات العصبية انتشارًا، مع توقعات تشير إلى أكثر من 12 مليون حالة بحلول عام 2040. يتميز بأعراض حركية، مثل بطء الحركة والصلابة، وعيوب غير حركية، لا سيما العجز المعرفي الذي يؤثر على قدرات المهام المزدوجة الضرورية للتنقل الآمن. غالبًا ما يعاني الأفراد المصابون بمرض PD من بطء في المشي وزيادة خطر السقوط أثناء ظروف المهام المزدوجة، مما يبرز قيود العلاجات الدوائية التي تعالج بشكل أساسي الأعراض الحركية دون التخفيف بشكل كافٍ من التداخل المعرفي الحركي. وبالتالي، اكتسبت التدخلات غير الدوائية، لا سيما تدريب المشي على جهاز المشي، زخمًا، على الرغم من أن الطرق التقليدية قد لا تعد المرضى بشكل كافٍ لمواقف المشي التي تتطلب مجهودًا معرفيًا.
تشمل التطورات الأخيرة نماذج تدريب المهام المزدوجة التي تدمج المحفزات المعرفية في تمارين المشي، مع نتائج واعدة لكل من الوظائف الحركية والمعرفية. ظهرت الواقع الافتراضي (VR) كأداة قيمة لمحاكاة البيئات المعقدة التي تتحدى المشي مع ضمان السلامة. ومع ذلك، غالبًا ما تعتمد تطبيقات الواقع الافتراضي الحالية على منصات الألعاب التجارية التي تفتقر إلى التكيف مع مرضى PD. إن دمج الألعاب – تطبيق آليات الألعاب لتعزيز المشاركة والتحفيز – له فوائد محتملة لإعادة التأهيل في هذه الفئة، ومع ذلك تظل الدراسات المحكومة حول فعاليتها نادرة. بالإضافة إلى ذلك، تظهر التقنيات العصبية مثل التحفيز الكهربائي المباشر عبر الجمجمة (tDCS) وعدًا في تعزيز الوظائف المعرفية والحركية ولكن لم يتم اختبارها بشكل مكثف بالتزامن مع البيئات الافتراضية المعززة بالألعاب.
تهدف هذه الدراسة إلى سد هذه الفجوات من خلال إجراء تجربة عشوائية محكومة مختلطة الأساليب بثلاثة أذرع لتقييم آثار بيئة الواقع الافتراضي المعززة بالألعاب (GVRE) المدمجة مع برنامج تدريب على جهاز المشي لمدة 6 أسابيع و tDCS على معلمات المشي، والنتائج السريرية، والوظائف التنفيذية لدى الأشخاص المصابين بمرض PD. ستقارن الدراسة هذا التدخل مع برنامج تدريب على جهاز المشي مع GVRE ومجموعة تدريب على جهاز المشي كتحكم، مع التركيز على تجربة المشاركين والتحفيز جنبًا إلى جنب مع الفعالية السريرية.
الطرق
يستعرض قسم “الطرق” المواد والإجراءات المستخدمة في الدراسة. يوضح معايير اختيار المشاركين، والتصميم التجريبي، والتقنيات المحددة المستخدمة لجمع البيانات وتحليلها. يتم وصف المواد المستخدمة، بما في ذلك أي أدوات أو برامج، لضمان إمكانية إعادة الإنتاج.
بالإضافة إلى ذلك، قد يتضمن القسم الأساليب الإحصائية المطبقة لتقييم النتائج، مثل تحليل الانحدار أو اختبار الفرضيات، جنبًا إلى جنب مع العتبات الدلالية المحددة لتحديد النتائج. بشكل عام، يخدم هذا القسم لتوفير نظرة شاملة على الإطار المنهجي الذي يدعم نتائج البحث.
النتائج
يقدم قسم النتائج تحليلًا شاملاً لكل من النتائج الكمية والنوعية من الدراسة. كميًا، أشارت التقييمات الأساسية إلى تكاليف المهام المزدوجة (DT) المتوقعة على سرعة المشي، والتردد، وطول الخطوة عبر جميع المجموعات؛ ومع ذلك، لم تُلاحظ أي آثار تدخل كبيرة في T1 أو T2 لتأثيرات DT على هذه المتغيرات المتعلقة بالمشي. في اختبار الوظيفة التنفيذية، بينما أظهر تحليل مستوى المجموعة عدم وجود اختلافات كبيرة في الأداء العام لمهمة ستروب، تم تحديد زيادة متوسطة ملحوظة في وقت الإنجاز لمهمة ستروب الجزء W في مجموعة جهاز المشي+GVRE في T1 (p < 0.05)، مما يشير إلى تراجع مؤقت في الأداء لم يستمر عند المتابعة. بالإضافة إلى ذلك، على الرغم من أن الدقة الأساسية في مهمة Go/No-Go كانت عالية ومتسقة عبر المجموعات، لوحظت زيادة كبيرة في الدقة لمجموعة جهاز المشي+GVRE+tDCS في T2 (p < 0.05). نوعيًا، أفاد المشاركون بزيادة الوعي بحركتهم واعتماد استراتيجيات مشي أكثر تعمدًا، خاصة عند مواجهة تحديات معرفية. على سبيل المثال، أعرب الأفراد عن شعور متزايد بالمسؤولية عن مشيهم، مما يدل على جهد واعٍ للتنقل عبر العقبات بشكل أكثر فعالية. ومع ذلك، كانت التصورات بشأن التحسينات في قدرات المهام المتعددة متنوعة، حيث وجد بعض المشاركين أن التدريب مفيد في البيئات الحضرية، بينما شعر آخرون أنه كان له تأثير ضئيل على روتينهم اليومي. بشكل عام، توفر الرؤى النوعية سياقًا للنتائج الكمية، مما يبرز تعقيد العلاقة بين التدريب المعرفي وأداء المشي في العالم الحقيقي.
المناقشة
استخدمت الدراسة تصميمًا مختلطًا من الأساليب التفسيرية التسلسلية، بدءًا من تجربة عشوائية محكومة ثلاثية الأذرع ذات عمياء واحدة تلتها مقابلات نوعية لتوضيح النتائج الكمية. أُجريت التجربة في معهد ليدا للبحوث الطبية الحيوية في إسبانيا، وشملت 23 مشاركًا يعانون من مرض باركنسون مجهول السبب (PD)، تتراوح أعمارهم بين 50 عامًا أو أكثر، تم تعيينهم عشوائيًا إلى واحدة من ثلاث مجموعات: جهاز المشي، جهاز المشي+بيئة الواقع الافتراضي المعززة بالألعاب (GVRE)، وجهاز المشي+GVRE+tDCS. كانت التدخلات، التي استمرت لمدة ستة أسابيع مع جلسات كل أسبوعين، تهدف إلى تعزيز التكامل المعرفي الحركي أثناء المشي من خلال المهام المعززة بالألعاب والتحفيز الكهربائي المباشر عبر الجمجمة (tDCS) المطبق على القشرة الجبهية الجانبية.
ركزت النتائج الكمية بشكل أساسي على سرعة المشي ومعلمات أخرى تم تقييمها تحت ظروف المهام الفردية والمزدوجة. على الرغم من عدم ملاحظة تغييرات كبيرة على مستوى المجموعة في سرعة المشي، أفاد المشاركون بتحسينات ذاتية في الثقة في المشي وتنظيم الخطوة، مما يشير إلى أن التدخل قد أثر على الاستراتيجيات المعرفية بدلاً من مقاييس السرعة الموضوعية. كشفت البيانات النوعية عن مواضيع تتعلق باليقظة المعززة والوعي بالوضع أثناء المهام المعقدة للمشي، إلى جانب الفوائد المدركة في الرفاهية العامة واللياقة البدنية. على الرغم من عدم وجود تغييرات ذات دلالة إحصائية في معلمات المشي، أعرب المشاركون عن رغبتهم في فترات تدخل أطول لتقييم تأثير البرنامج بالكامل، مما يبرز أهمية التحسينات المدركة في التنقل والتحفيز للنشاط البدني المستدام.
القيود
تظهر هذه الدراسة عدة نقاط قوة تعزز مساهماتها في أبحاث إعادة تأهيل مرض باركنسون (PD)، لا سيما من خلال تصميمها المختلط التفسيري التسلسلي. من خلال دمج كل من النتائج الكمية والنوعية، تلتقط الأبحاث الفوائد الذاتية مثل زيادة الثقة في المشي والتنظيم الذاتي الاستراتيجي، والتي قد يتم تجاهلها في التحليلات الكمية البحتة. إن تضمين بيئة الواقع الافتراضي المعززة بالألعاب (GVRE) ضمن تدريب جهاز المشي يقدم مهام تتطلب مجهودًا معرفيًا ذات صلة بالتحديات الحقيقية للمهام المزدوجة التي يواجهها الأشخاص المصابون بمرض PD. تشير معدلات الحضور والامتثال العالية، إلى جانب تقارير التحفيز الإيجابية، إلى جدوى التدخل وقبوله، وهو أمر أساسي لتطوير برامج إعادة التأهيل القابلة للتوسع.
ومع ذلك، تحتوي الدراسة على قيود ملحوظة. يحد حجم العينة الصغيرة (n = 23) من القوة الإحصائية، خاصة في اكتشاف التفاعلات بين المجموعة والزمن والتغييرات في النتائج المتغيرة مثل الوظيفة التنفيذية وأداء المهام المزدوجة. بالإضافة إلى ذلك، فإن عدم وجود حالة تحفيز كهربائي مباشر عبر الجمجمة (tDCS) وهمية يعقد نسبة التأثيرات الملحوظة إلى التحفيز العصبي، مما قد يقدم تحيزًا في النتائج الذاتية. قد يكون النشاط البدني الأساسي النسبي العالي وشدة المرض الخفيفة إلى المعتدلة قد أدى إلى تأثيرات سقف، مما يحد من اكتشاف تحسينات ذات دلالة سريرية. علاوة على ذلك، قد لا تكون مدة التدخل القصيرة التي استمرت ستة أسابيع كافية لإحداث تغييرات دائمة في المرونة العصبية أو تعلم الحركة. كما أن غياب التقييمات الموضوعية للحركة المجتمعية أو أداء المهام المزدوجة في العالم الحقيقي بعد التدخل يحد أيضًا من الاستنتاجات المتعلقة بصلاحية النتائج في السياقات البيئية. يجب أن تأخذ الأبحاث المستقبلية في الاعتبار الأساليب المتدرجة وتدمج التكنولوجيا القابلة للارتداء لتقييم سلوكيات الحياة الواقعية بشكل أفضل.
DOI: https://doi.org/10.1007/s10072-026-09136-8
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/42277373
Publication Date: 2026-06-12
Author(s): Pere Bosch‐Barceló et al.
Primary Topic: Balance, Gait, and Falls Prevention
Overview
This research paper section presents a preliminary mixed-methods randomized controlled trial (RCT) investigating the effects of a cognitive-motor gait training program that integrates treadmill training, gamified virtual reality environments (GVRE), and transcranial direct current stimulation (tDCS) in individuals with mild-to-moderate Parkinson’s disease (PD). The study involved 23 participants who were randomized into three groups: treadmill only, treadmill with GVRE, and treadmill with GVRE and tDCS. Over six weeks, participants completed 12 sessions, with primary outcomes focusing on spatiotemporal gait parameters and executive function under varying cognitive loads, while secondary outcomes included balance, motor severity, fear of falling, and quality of life.
Results indicated that the intervention was safe and well-tolerated, achieving a high attendance rate of 92%. Although no significant changes were observed in gait speed, balance improved across all groups, with a notable increase in cadence during dual-task walking in the treadmill+GVRE+tDCS group compared to the treadmill-only group. Qualitative interviews highlighted increased walking confidence and the adoption of new mobility strategies among participants. The study concludes that while the combined intervention is feasible and acceptable, it did not produce clinically meaningful improvements in gait speed. The authors suggest that future research should involve larger, adequately powered, sham-controlled trials to explore the efficacy of such interventions, particularly in individuals with more pronounced gait impairments.
Introduction
Parkinson’s disease (PD) is rapidly becoming the most prevalent neurological disorder, with projections indicating over 12 million cases by 2040. It is characterized by both motor symptoms, such as bradykinesia and rigidity, and non-motor impairments, notably cognitive deficits that affect dual-tasking abilities essential for safe mobility. Individuals with PD often experience slower gait and increased fall risk during dual-task conditions, highlighting the limitations of pharmacological treatments that primarily address motor symptoms without adequately mitigating cognitive-motor interference. Consequently, non-pharmacological interventions, particularly treadmill-based gait training, have gained traction, although traditional methods may not sufficiently prepare patients for cognitively demanding walking scenarios.
Recent advancements include dual-task training paradigms that incorporate cognitive stimuli into gait exercises, with promising outcomes for both motor and cognitive functions. Virtual Reality (VR) has emerged as a valuable tool for simulating complex environments that challenge gait while ensuring safety. However, existing VR applications often rely on commercial gaming platforms that lack adaptability for PD patients. The integration of gamification—applying game mechanics to enhance engagement and motivation—has potential benefits for rehabilitation in this population, yet controlled studies on its effectiveness remain scarce. Additionally, neuromodulatory techniques like anodal transcranial direct current stimulation (tDCS) show promise in enhancing cognitive and motor functions but have not been extensively tested in conjunction with gamified VR environments.
This study aims to fill these gaps by conducting a three-arm mixed methods randomized controlled trial (RCT) to evaluate the effects of a gamified virtual reality environment (GVRE) combined with a 6-week treadmill training program and anodal tDCS on gait parameters, clinical outcomes, and executive functions in people with PD. The study will compare this intervention to a GVRE treadmill training program and a control treadmill training group, focusing on participant experience and motivation alongside clinical efficacy.
Methods
The “Methods” section outlines the materials and procedures employed in the study. It details the selection criteria for participants, the experimental design, and the specific techniques used for data collection and analysis. The materials utilized, including any instruments or software, are described to ensure reproducibility.
Additionally, the section may include statistical methods applied to evaluate the results, such as regression analysis or hypothesis testing, along with the significance thresholds set for determining outcomes. Overall, this section serves to provide a comprehensive overview of the methodological framework that underpins the research findings.
Results
The results section presents a comprehensive analysis of both quantitative and qualitative findings from the study. Quantitatively, baseline assessments indicated expected dual-task (DT) costs on gait speed, cadence, and stride length across all groups; however, no significant intervention effects were observed at T1 or T2 for DT impacts on these gait variables. In executive function testing, while group-level analysis showed no significant differences in overall Stroop task performance, a notable median increase in completion time for the Stroop Part W was identified in the Treadmill+GVRE group at T1 (p < 0.05), suggesting a temporary decline in performance that did not persist at follow-up. Additionally, although baseline accuracy in the Go/No-Go task was high and consistent across groups, a significant increase in accuracy was noted for the Treadmill+GVRE+tDCS group at T2 (p < 0.05). Qualitatively, participants reported enhanced awareness of their movement and the adoption of more deliberate walking strategies, particularly when faced with cognitive challenges. For instance, individuals expressed a heightened sense of responsibility for their walking, indicating a conscious effort to navigate obstacles more effectively. However, perceptions regarding improvements in multitasking abilities were varied, with some participants finding the training beneficial in urban settings, while others felt it had little impact on their daily routines. Overall, the qualitative insights provide context to the quantitative findings, highlighting the complexity of the relationship between cognitive training and real-world walking performance.
Discussion
The study employed a mixed methods explanatory sequential design, initiating with a single-blind, three-arm randomized controlled trial (RCT) followed by qualitative interviews to elucidate the quantitative findings. Conducted at the Lleida Institute for Biomedical Research in Spain, the trial involved 23 participants with idiopathic Parkinson’s disease (PD), aged 50 or older, who were randomly assigned to one of three groups: Treadmill, Treadmill+Gamified Virtual Reality Environment (GVRE), and Treadmill+GVRE+tDCS. The interventions, spanning six weeks with bi-weekly sessions, aimed to enhance cognitive-motor integration during gait through gamified tasks and transcranial direct current stimulation (tDCS) applied to the dorsolateral prefrontal cortex.
Quantitative outcomes primarily focused on gait speed and other parameters assessed under single and dual-task conditions. While no significant group-level changes in gait speed were observed, participants reported subjective improvements in walking confidence and stride regulation, suggesting that the intervention may have influenced cognitive strategies rather than objective speed metrics. Qualitative data revealed themes of enhanced vigilance and situational awareness during complex walking tasks, alongside perceived benefits in overall well-being and fitness. Despite the lack of statistically significant changes in gait parameters, participants expressed a desire for longer intervention durations to fully assess the program’s impact, highlighting the importance of perceived improvements in mobility and motivation for sustained physical activity.
Limitations
This study demonstrates several strengths that enhance its contributions to Parkinson’s disease (PD) rehabilitation research, particularly through its explanatory sequential mixed-methods design. By integrating both quantitative and qualitative findings, the research captures subjective benefits such as increased gait confidence and strategic self-regulation, which might be overlooked in purely quantitative analyses. The inclusion of a gamified virtual reality environment (GVRE) within treadmill training introduces cognitively demanding tasks relevant to real-world dual-task challenges faced by people with PD. High attendance and compliance rates, along with positive motivation reports, indicate the intervention’s feasibility and acceptability, essential for developing scalable rehabilitation programs.
However, the study has notable limitations. The small sample size (n = 23) restricts statistical power, particularly for detecting group-by-time interactions and changes in variable outcomes like executive function and dual-task performance. Additionally, the lack of a sham transcranial direct current stimulation (tDCS) condition complicates the attribution of observed effects to neuromodulation, potentially introducing bias in subjective outcomes. The sample’s relatively high baseline physical activity and mild-to-moderate disease severity may have resulted in ceiling effects, limiting the detection of clinically meaningful improvements. Furthermore, the short intervention duration of six weeks may not have been sufficient to induce lasting changes in neuroplasticity or motor learning. The absence of objective assessments of community mobility or real-world dual-task performance post-intervention also restricts the conclusions regarding the ecological validity of the findings. Future research should consider stratified approaches and incorporate wearable technology to better assess real-life behaviors.