Characterization of a wearable monitoring system of physical activity as a surrogate of brain structure and function in older populations

Autor:	Domingos, Célia Margarida Viegas
Přispěvatelé:	Santos, Nadine Correia, Pêgo, José M., Universidade do Minho
Jazyk:	angličtina
Rok vydání:	2021
Předmět:	Aging User experience Ciências Médicas::Ciências da Saúde Envelhecimento Saúde cerebral Physical activity Wearable device Atividade física Dispositivos móveis Brain health Experiência do utilizador
Popis:	Tese de doutoramento em Ciências da Saúde O envelhecimento cerebral saudável é um fator determinante do estado de saúde e da qualidade de vida da população idosa. Estudos tem demonstrado que a atividade física (AF) pode melhorar a saúde cerebral. Contudo, o uso de medidas subjetivas de AF e a ausência de abordagens multimodais de neuroimagem têm limitado a compreensão dos mecanismos associados. Nesta tese, pretendemos realizar um estudo observacional transversal em idosos para (i) comparar estimativas objetivas de AF com dados obtidos a partir de questionários em idosos residentes na comunidade; (ii) avaliar o perfil de AF e suas associações com variáveis relativas a indicadores de saúde; (iii) testar a aceitação, usabilidade e satisfação de um sistema de monitorização de AF (Xiaomi Mi Band 2®); e (iv) explorar associações entre AF e a estrutura e função do cérebro através da avaliação objetiva da AF e aquisições de neuroimagem. Esta abordagem foi complementada por uma análise sistemática de estudos de neuroimagem observacionais que avaliaram a relação entre PA e a estrutura e função do cérebro em idosos sem doença cognitiva ou neuropatológica. Os resultados evidenciaram uma grande variação do tempo sedentário e AF entre as medidas subjetivas (auto-relato) e as correspondentes medidas objetivas (Xiaomi Mi Band 2®), verificando-se a maior diferença para a estimativa do tempo sedentário. Adicionalmente, verificámos que a AF auto-relatada e medida objetivamente associam-se de forma diferente com as variáveis relativas a indicadores de saúde. Neste estudo verificou-se também que o Xiaomi Mi Band® apresenta um excelente nível de aceitação, usabilidade e satisfação entre os idosos, sugerindo que este dispositivo é adequado para esta população. Além disso, verificámos que a usabilidade é um fator importante na determinação da satisfação do utilizador. Por fim, observou-se uma correlação positiva significativa entre a AF vigorosa e o volume do giro parahipocampal esquerdo e do hipocampo direito. Além disso, foi observada uma maior conectividade funcional (CF) entre o giro frontal, o giro cingulado, o lobo inferior occipital e a AF de intensidade leve, moderada e total e menor CF associada ao tempo sedentário para as mesmas redes. Concluindo, os resultados sugerem que dispositivos com características semelhantes ao Xiaomi Mi Band® podem ser sistemas de monitorização de AF viáveis, podendo ser implementados com sucesso em estratégias de promoção de AF para a adoção de um estilo de vida fisicamente ativo. Além disso, os benefícios de um estilo de vida fisicamente ativo podem resultar numa melhor saúde cerebral. Healthy brain aging is one of the most important determinants of health status and quality of life in the older population. There is increasing evidence that physical activity (PA) contributes to brain health. However, the lack of use of integrative approaches including PA objective measures and multimodal neuroimaging has limited the knowledge of the mechanisms underlying the association. In this thesis, we aimed to conduct an observational cross-sectional study with community-dwelling older adults to (i) compare PA objective estimates with data obtained from self-report questionnaires; (ii) assess PA profiles and their associations with health outcomes; (iii) test acceptability, usability, and user satisfaction of a commercially available wearable PA monitoring system (Xiaomi Mi Band 2®); and (iv) explore the associations between objectively measured PA and brain structure and function. This approach was complemented by a systematic review of observational neuroimaging studies that have examined the relationship between PA and brain structure and function in older adults without cognitive disease or neuropathology. Altogether, the findings highlighted the large variation between subjective (self-reported) and objectively measured PA (Xiaomi Mi Band 2®) and sedentary time parameters, with the highest difference found for the latter. Additionally, self-reported and objectively measured PA were differently associated with health outcomes (cognitive and mood profiles, anthropometric, body composition, and physical performance measures). Findings also demonstrated that the Xiaomi Mi Band® has an excellent level of acceptability, usability, and satisfaction among older adults, suggesting that this device is suitable for this population. Moreover, usability was noted to be an important factor influencing user satisfaction. Finally, a significant positive correlation was found between the time spent in vigorous PA and the left parahippocampal gyrus and right hippocampus volumes. Findings also revealed higher functional connectivity (FC) between the frontal gyrus, cingulate gyrus, and occipital inferior lobe for light, moderate, and total PA time, and sedentary time associated with lower FC in the same networks. In conclusion, these results suggest that wearables with characteristics similar to the Xiaomi Mi Band® may be a feasible monitoring system of PA. Thus, these types of devices may be used to create PA promotion strategies for the adoption of a physically active lifestyle in older populations. Moreover, the benefits of having a physically active lifestyle may translate into better brain health. Financial support was provided by FEDER funds through the Operational Programme Competitiveness Factors – COMPETE and National Funds through FCT under the project POCI-01-0145-FEDER-007038, UIDB/50026/2020 and UIDP/50026/2020, by the project MEDPERSYST [ POCI-01-0145 -FEDER-016428; supported by the Operational Programme Competitiveness and Internationalization (COMPETE 2020) and the Regional Operational Program of Lisbon and National Funding through Portuguese Foundation for Science and Technology (FCT, Portugal)], and by the Portuguese North Regional Operational Programme . The work was also developed under the scope of the 2CA-Braga Grant of the 2017 Clinical Research Projects. CD was supported by a combined Ph.D. scholarship from FCT and the company iCognitus4ALL – IT Solutions, Lda, Braga, Portugal (grant number PD/BDE/127831/2016).
Databáze:	OpenAIRE
Externí odkaz:	https://explore.openaire.eu/search/publication?articleId=od_______307::0c0d7f95f1bd169c0f28919fbee54a72 https://hdl.handle.net/1822/76084 Zobrazit plný text záznamu