인지기능향상 체조와 디지털 보드게임이 치매관련인자에 미치는 영향

Abstract

본 연구는 12주간의 인지기능향상 체조와 디지털보드게임이 여성 노인의 치매관련인자(Cognitive Assessment, Amyloid-β, BDNF, Homocysteine, DHEAs)에 미치는 영향을 규명하고, 치매의 예방 및 개선을 위한 운동프로그램 개발및 처방에 기초 자료를 제공하기 위해 실시하였다.

이를 위하여 실험 전 인지기능검사(MoCA-K)를 통해 MCI(Mild Cognitive Impairment) 판정을 받은 65세 이상 여성 노인 32명을 대상으로 Gymnastics Exercise Group 8명, Digital Board Game Group 8명, Combined Exercise Group 8명, Control Group 8명으로 무선 배정하여, 사전검사는 실험대상자의 신장 및 체중을 측정하였고, Blood Tests는 치매관련인자로 연구되고 있는 Amyloid-β, BDNF, Homocysteine, DHEAs의 분석을 위하여 대상자는 검사 24시간 전부터 격렬한 신체활동을 하지 않도록 하였으며, 생활습관의 큰 변화를 초래하지 않도록 유도하였다. 또한, 12시간의 공복 유지와 약물복용 금지 상태로 채혈 30분 전 실험실에 도착하여 안정을 취한 후, 1회용 주사기를 이용, 정중전완정맥(Median Antecubita Vein)에서 정맥혈 10㎖를 채혈하고, Serum separate Tube를 이용하여, 3000RPM으로 15분간 원심분리하여, –80℃에 보관 후, Amyloid-β는 Solid phase sandwich ELISA, BDNF는 ELISA(Enzyme Linked Immunosorbent Assay), Homocysteine은 CLIA(Chemi Luminescent Immuno Assay), DHEAs는 RIA(Radio Immuno Assay) 분석방법을 이용하여 혈액 분석을 실시하였다.

사후 검사는 본 연구 실험 종료 후, 실험 전 검사, 사전 검사와 같은 방법을 이용하여 실험 대상자의 Cognitive Assessment, Blood Test(Amyloid-β, BDNF, Homocysteine, DHEAs)를 실시하였다. 두 차례에 걸친 측정을 통하여 측정된 실험결과를 토대로 SPSS Ver 25.0 Program을 이용하여 기술 통계량 산출 후, 각 Group의 평균 차이분석을 위해 One-way ANOVA 실시하였으며, 사후검증은 Tukey를 사용하였고, Group 내 차이검정은 Paired sample t-test를 이용하였으며, 통계적 유의수준은 p<.05로 설정하였다. 이를 통하여 다음과 같은 결과를 도출하였다.

1) Cognitive Assessment의 변화 Group 간 차이분석을 실시한 결과 12주간의 운동 수행 후, 통계적으로 유의한 차이가 있는 것으로 나타났으며(F=5.490, p<0.05), Group 내 차이검정에서는 Gymnastics Exercise Group(F=-7.638, p<0.001), Digital Board Game Group(F=-5.274, p<0.05), Combined Exercise Group(F=-9.029, p<0.001)에서 통계적 유의한 차이가 나타났으나, Control Group(F=1.667 p>0.05)에서는 유의한 차이가 나타나지 않았다.

2) Amyloid-β의 변화 Group 간 차이분석을 실시한 결과 12주간의 운동 수행 후 통계적으로 유의한 차이가 있는 것으로 나타났으며(F=15.667, p<0.001), Group 내 차이검정에서는 Gymnastics Exercise Group(F=19.282, p<0.001), Digital Board Game Group(F=21.354, p<0.001), Combined Exercise Group(F=15.036, p<0.001)에서 통계적 유의한 차이가 나타났으나, Control Group(F=0.252, p>0.05)에서는 유의한 차이가 나타나지 않았다.

3) BDNF(Brain-Derived Neurotrophic Factor)의 변화 Group 간 차이분석을 실시한 결과 12주간의 운동 수행 후, 통계적으로 유의한 차이가 있는 것으로 나타났으며(F=9.152, p<0.001), Group 내 차이검정에서는 Gymnastics Exercise Group(F=-16.751, p<0.001), Digital Board Game Group(F=-8.035, p<0.001), Combined Exercise Group(F=-10.015, p<0.001)에서 통계적 유의한 차이가 나타났으나, Control Group(F=-1.870, p>0.05)에서는 유의한 차이가 나타나지 않았다.

4) Homocysteine의 변화 Group 간 차이분석을 실시한 결과 12주간의 운동 수행 후, 통계적으로 유의한 차이가 있는 것으로 나타났으며(F=17.284, p<0.001), Group 내 차이검정에서는 Gymnastics Exercise Group(F=6.028, p<0.05), Digital Board Game Group(F=8.055, p<0.001), Combined Exercise Group(F=7.192, p<0.001)에서 통계적 유의한 차이가 나타났으나, Control Group(F=-0.899, p>0.05)에서는 유의한 차이가 나타나지 않았다.

5) DHEAs(Ddehydroepiandrosterone sulfate)의 변화 Group 간 차이분석을 실시한 결과 12주간의 운동 수행 후, 통계적으로 유의한 차이가 있는 것으로 나타났으며(F=29.117, p<0.001), Group 내 차이검정에서는 Gymnastics Exercise Group(F=-22.700, p<0.001), Digital Board Game Group(F=-12.064, p<0.001), Combined Exercise Group(F=-11.326, p<0.001)에서 통계적 유의한 차이가 나타났으며, Control Group(F=-3.534, p<0.05)에서도 유의한 차이가 나타났다.

이상의 결론을 종합해보면 여성 노인을 대상으로 실시한 Gymnastics Exercise, Digital Board Game, Combined Exercise 수행 결과 Cognitive Assessment Point 증가, Amyloid-β 수치 감소, BDNF 발현 증가, Homocysteine 농도 하강, DHEAs 수치 증가를 통하여 통계적 유의한 차이를 나타냈으며, 다만 Control Group에서는 Cognitive Assessment, Amyloid-β, BDNF, Homocysteine에서는 유의한 차이를 나타내지 않았으나, DHEAs에서는 유의한 차이를 나타냈으나, 이는 대상자의 일상생활 통제 부족으로 판단된다. 본 연구를 통하여 운동 수행이 경도인지장애 집단에 대한 치매 예방 및 개선에 긍정적인 영향을 미치는 결과를 보였으며, 이 연구 결과를 바탕으로, 본 운동프로그램이 경도인지장애 및 치매환자들을 위한 기초자료로 제공, 활용된다면 노인들의 건강한 일상생활에 도움이 될 것으로 기대된다.|The purpose of this study was to investigate the effect of gymnastics exercise and digital board game for 12 weeks on dementia-related factors (Cognitive Assessment, Amyloid-β, BNDF, Homocysteine, and DHEAs) in elderly women and to provide fundamental data for developing exercise program and prescription for prevention and improvement of dementia. The subjects included 32 women elderly more than aged 65 who were diagnosed with mild cognitive impairment (MCI) based on MoCA-K test. They were randomly assigned into four groups: Gymnastics Exercise group (n=8), Digital Board Game group (n=8), Combined Exercise group (n=8), and Control group (n=8). For the pre-test, their height, weight, and dementia-related factors such as Amyloid-β, BDNF, Homocysteine, and DHEAs were measured and analyzed. Prior to test, they did not perform the strenuous physical activity for 24 hours and not make significant changes in lifestyle. In addition, they were instructed to arrive at the laboratory 30 minutes prior to blood sampling and to take rest after fasting for 12 hours and refraining from taking drugs. 10㎖ of bloods were collected, using a disposable syringe, from median antecubita vein and were centrifuged at 3000 RPM for 15 minutes with serum separate tubes and stored at –80°C before used for blood analysis. For blood analysis, the Enzyme Linked Immunosorbent Assay(ELISA) analysis was performed to analyze Amyloidβ and BDNF, Chemi Luminescent Immuno Assay(CLIA) for Homocysteine, and Radio Immuno Assay(RIA) for DHEAs. The post-tests were repeated as pre-test, Cognitive assessment and blood tests (Amyloid-β, BDNF, Homocysteine, and DHEAs). Based on the results of pre-test and post-test, the descriptive statistics were calculated using SPSS Ver 25.0 program. One-way ANOVA were performed to compare the difference in mean among groups and Tucky's post-hoc test were performed. The paired t-test were performed to analyze within-group differences. the statistical significance level was set as p<.05. The results are as follows: 1) Change of Cognitive Assessment The analysis of between group difference showed significant difference among groups (F=15.667, p<0.001), The analysis of within group difference showed significant difference in Gymnastics Exercise Group (F=-7.638, p<0.001), Digital Board Game Group (F=-5.274, p<0.05), and Combined Exercise Group (F=-9.029, p<0.001) but not in Control Group (F=1.667 p>0.05). 2) Change of Amyloid-β The analysis of between group difference showed significant difference among groups (F=5.490, p<0.05), The analysis of within group difference showed significant difference in Gymnastics Exercise Group (F=19.282, p<0.001), Digital Board Game Group (F=21.354, p<0.001), and Combined Exercise Group (F=15.036, p<0.001) but not in Control Group (F=0.252, p>0.05). 3) Change of BDNF(Brain-Derived Neurotrophic Factor) The analysis of between group difference showed significant difference among groups (F=9.152, p<0.001), The analysis of within group difference showed significant difference in Gymnastics Exercise Group (F=-16.751, p<0.001), Digital Board Game Group (F=-8.035, p<0.001), and Combined Exercise Group (F=-10.015, p<0.001) but not in Control Group (F=F=-1.870, p>0.05). 4) Change of Homocysteine The analysis of between group difference showed significant difference among groups (F=17.284, p<0.001), The analysis of within group difference showed significant difference in Gymnastics Exercise Group (F=6.028, p< 0.05), Digital Board Game Group (F=8.055, p<0.001), and Combined Exercise Group (F=7.192, p<0.001) but not in Control Group(F=-0.899, p>0.05). 5) Change of DHEAs(Ddehydroepiandrosterone sulfate) The analysis of between group difference showed significant difference among groups (F=29.117, p<0.001), The analysis of within group difference showed significant difference in Gymnastics Exercise Group (F=-22.700, p<0.001), Digital Board Game Group(F=-12.064, p<0.001), Combined Exercise Group (F=-11.326, p<0.001), and Control Group (F=-3.534, p<0.05). These results showed that the Gymnastics Exercise, Digital Board Game, and Combined Exercise administered for 12 weeks significantly increased Cognitive Assessment score, BDNF expression, and DHEAs content and significantly decreased the Amyloid-β expression and Homocysteine concentration and there were no significant differences in all the four variables except for DHEAs in Control group. Taken together, increased cognitive assessment score, BDNF, and DHEAs, and decreased Amyloid-β and DHEAs content are present after 12 weeks of Gymnastics Exercise, Digital Board Game, and Combined Exercise with positive outcomes in more than aged 65. It will provide the framework to develop interventions for preventing and improving dementia.