Sağlıklı erişkinlerde sanal egzersiz ve motor imgelemin denge ve koordinatif beceriler üzerine etkisi
Effects of virtual exercises and motor imagery on balance and coordination skills in healty adults
Yazar: OGÜN KÖYAĞASIOĞLU
Danışman: PROF. DR. CENGİZHAN ÖZGÜRBÜZ
Ege Üniversitesi / Tıp Fakültesi / Spor Hekimliği Ana Bilim Dalı
Derece: Tıpta Uzmanlık, 2020
Konu: Spor = Sports
Dizin: Beden koordinasyonu = Body coordinatio ; Denge = Equilibrium ; Egzersiz = Exercise ; Postural denge = Postural balance ; Sanal ortamlar = Virtual environments ; Spor = Sports ; Yetişkinler = Adults ; İmgeleme = Imagery

Özet:
Amaç: Denge ve koordinasyon, geliştirilebilir fiziksel özelliklerdir. Bu amaçla farklı fiziksel egzersizler uygulanılmaktadır. Ancak, egzersiz tanımı yalnızca fiziksel egzersizi değil, aynı zamanda mental egzersizi de içerir. Bu çalışmanın amacı, yalnızca mental egzersiz içeren antrenman programlarının, denge ve koordinasyon becerileri üzerindeki etkilerinin incelenmesidir. İkincil amaç ise prefrontal korteksin denge üzerindeki olası etksini fonksiyonel yakın kızılötesi spektroskopisi (fNIRS) nörogörüntülemesiyle değerlendirmektir.
Gereç ve Yöntem: Çalışmaya 18-25 yaş arasındaki 57 sağlıklı gönüllü erişkin (28 kadın, 29 erkek) katıldı. Katılımcılar, Sanal Gerçeklik Grubu (SGG), Düz Ekran Grubu (DEG) ve Kontrol Grubu'na (KG) rastgele dağıtıldı. SGG katılımcıları, 4 hafta boyunca haftada 3 gün ve günde 30 dk olacak şekilde SG gözlüğü aracılığıyla hareket gözlemleme (HG) ve motor imgeleme (Mİ) antrenmanını yaptı. DEG katılımcıları, düz monitor ekranı aracılığıyla SGG ile aynı süreyle, aynı HG ve Mİ antrenmanını yaptı. KG'na herhangi bir müdahale verilmedi. Tüm katılımcıların müdahale öncesinde statik ve dinamik denge ölçümleri Technobody Prokin – 252 stabilometre cihazı ile yapıldı ve basınç merkezinde gerçekleşen değişimin alan (mm2) ve çevre (mm) cinsinden değeri ve gövde açılanma miktarı (o) kaydedildi. Bir diğer dinamik denge değerlendirmesi için Y denge testi (YDT) kullanıldı. Stabilometre ölçümleri ve YDT ile eş zamanlı olarak fNIRS görüntüleme ile prefrontal korteks kanlanma miktarı oksiHb cinsinden ölçüldü. Koordinasyon becerileri, çalışmaya özel olarak oluşturulan Parkur-1 testiyle ölçüldü. Parkur-1 testini bitirme süresi, yapılan hata sayısı ve hata tipi kaydedildi. Müdahale sonrasında statik ve dinamik stabilometre testleri, YDT ve Parkur-1 testi uygulandı. Müdahale sonunda katılımcılarda gelişen transfer etkilerini ölçmek amacıyla oluşturulan Parkur-2 testi uygulandı. 
Bulgular: Stabilometre ölçümlerinde, SGG'da çift ayak üzerindeki ölçümlerde tüm vizüel (gözler açık/kapalı) durumlar ve zemin (sabit/hareketli) koşullarında anlamlı iyileşme saptandı (p<0.05). DEG'da ise tek ayak üzerindeki ölçümlerde anlamlı iyileşme saptandı (p<0.05). KG'da stabilometre ölçümlerinde anlamlı iyileşme saptanmadı (p>0.05). YDT dominant bacak karma değeri sonuçlarında SGG ve DEG'da anlamlı artış saptandı (sırasıyla p<0.001 ve p=0.015), KG'da ise anlamlı azalma saptandı (p= 0.001). Non-dominant bacak karma değeri sonuçlarında SGG'da ve DEG'da anlamlı artış saptandı (sırasıyla p=0.001 ve p=0.002), KG'da ise anlamlı azalma saptandı (p= 0.022). YDT ile eş zamanlı yapılan fNIRS oksiHb değerlerinde, dominant ve non-dominant bacak için SGG ve DEG'da anlamlı fark saptanmadı (sırasıyla dominant p=0.631 ve p=0.595. non-dominant p=0.495 ve p=0.379). KG'da ise her ikisinde de anlamlı azalma saptandı (dominant p=0.001, non-dominant p=0.004). Parkur-1 testi için süre değerlerinde SGG ve DEG'da anlamlı azalma saptanırken (sırasıyla p<0.001 ve p<0.001), KG'da anlamlı fark saptanmadı (p=0.073). Toplam hata sayılarında SGG ve DEG'da anlamlı azalma saptanırken (sırasıyla p=0.001 ve p=0.014), KG'da anlamlı fark saptanmadı (p=0.302). Minor hatalarda sadece SGG'da anlamlı azalma saptandı (p=0.006). Parkur-2 testi süre değerlerinde gruplar arasında anlamlı fark saptanmadı (p>0.05). KG ile diğer iki grubun da minor hata sayıları (SGG-KG p= 0.041, DEG-KG p= 0.015), major hata sayıları (SGG-KG p= 0.001, DEG-KG p= 0.006) ve toplam hata sayıları (SGG-KG p= 0.002, DEG-KG p= 0.001) arasında anlamlı fark saptandı. 
Sonuç: Çalışmadan elde edilen verilerle, SG ve DE ile uygulanan mental antrenmanlarla denge ve koordinasyon becerilerini ölçen testlerin sonuçlarında anlamlı iyileşme sağlanabildiği gösterildi. Bu sonuç, yöntemlerin sporcular ve yaşlılar gibi özel gruplarda prevansiyon ve rehabilitasyon alanlarında kullanılması için umut vericidir.

Anahtar sözcükler: sanal gerçeklik; postüral kontrol; motor koordinasyon; spektroskopi; ayna nöronlar

Abstract:
Purpose: Balance and coordination are physical attributes that can be improved with exercises, and mostly physical exercises. However, the term "exercise" does not only refer to physical exercise, it also includes mental exercise. The purpose of this study is to investigate the effects of training programs that only contain mental exercises on balance and coordination skills. Second purpose of this study is to investigate the possible effects of prefrontal cortex on balance via fNIRS (functional Near Infrared Spectroscopy) neuroimaging.
Matherials and Methods: Fifty-seven healthy adults (28 females, 29 males), aged between 18-25 years, participated in this study. Participants were randomly assigned to three groups: virtual reality (VRG), monitor screen (MSG) and control (CG). VRG were trained with VR headset, for three 30-minute sessions over 4 weeks. Training program included action observation (AO) and motor imagery (MI) practices with balance exercise videos. MSG were trained with monitor screen and had the same training program and duration with VRG. CG did not receive any interventions. Before intervention, static and dynamic balance were assessed on Technobody Prokin – 252 stabilometry device and Center of Pressure (CoP) sway area (mm2), CoP sway perimeter (mm) and trunk deviation angle (o) were recorded. For another dynamic balance performance assessment, Y Balance Test (YBT) scores were evaluated. Both stabilometry and YBT were performed with simultaneous fNIRS imaging and prefrontal cortex oxygenization were measured with oxygenizated haemoglobin (oxy-Hb) levels. Coordinative skills were investigated with obstacle course test-1 (OCT-1) which is a custom-built test for this study. OCT-1 test time, total number of errors and error types were recorded. After intervention, participants completed stabilometric balance tests, YBT, fNIRS imaging and OCT-1. For investigating transfer effects, another custom-built obstacle course (OCT-2) was tested.
Results: VRG significantly improved all visual (eyes-open/closed) and surface (static/dynamic) conditions on double-leg stance (p<0.05). MSG significantly improved in single-leg stance conditions (p<0.05). CG did not improve any stabilometric parameters and any conditions (p>0.05). In YBT, dominant leg composite scores significantly improved in VRG and MSG (p<0.001 and p=0.015, respectively) and significantly reduced in CG (p=0.001). Non-dominant leg composite scores significantly improved in VRG and MSG (p=0.001 and p=0.002, respectively) and significantly reduced in CG (p=0.022). In fNIRS imaging, OxyHb levels during YBT did not significantly change on both dominant and non-dominant leg in VRG and MSG (dominant p=0.631; p=0.595 and non-dominant p=0.495; p=0.379, respectively), but significantly reduced in CG (dominant p=0.001 and non-dominant p=0.004, respectively). OCT-1 times significantly reduced in both VRG and MSG (p<0.001 and p<0.001,respectively), but did not significantly change in CG (p=0.073). Total number of errors significantly reduced in both VRG and MSG (p=0.001 and p=0.014, respectively), but did not significantly change in CG (p=0.302). Number of minor errors significantly reduced only in VRG (p=0.006). OCT-2 times were not significantly different between groups (p>0.05). Number of minor errors, major errors and total errors were significantly different between CG and other two groups (minor errors: VRG-CG p=0.041 and MSG-CG p=0.015; major errors: VRG-CG p=0.001 and MSG-CG p=0.006; total errors: VRG-CG p=0.002 and MSG-CG p=0.001). 
Conclusion: According to our findings, mental training with VR and MS can significantly improve balance and coordination test results. This is a promising result for using mental exercises in prevention and rehabilitation for special populations such as elder adults and athletes.

Keywords: virtual reality; postural control; motor coordination; spectroscopy; mirror neurons