Cognitive and physical functions among middle-aged and older people: A special emphasis on executive functions and walking

Abstract

Cognitive and physical functions are key factors for safe walking. Unfortunately, these functions deteriorate with age and therefore older adults may experience difficulties in outdoor mobility. In women, decline in cognitive and physical functions may start as early as middle age due to menopausal-related hormonal changes. However, cognitive and physical decline may be attenuated with cognitive and physical training. This study investigated the associations between cognitive, especially executive, and physical functions in older adults and middle-aged women. Also investigated was the role of participant characteristics in cognitive and physical training-induced change in executive functions in older adults and cognitive performance over the menopausal transition in middle-aged women. This study utilized data from two research projects: the PASSWORD (n=314) and the ERMA (n=342). In the PASSWORD, community-dwelling 70–85-year-old men and women participated in 12-month physical (n=159) or physical and cognitive training (n=155). The measurements for executive and physical functions were organized at baseline and 12 months. In the ERMA, 158 early and 184 late perimenopausal women participated in measurements for cognitive and physical functions at baseline and after reaching post-menopause (n=195). Executive functions were assessed with the Stroop test (inhibition), Trail Making Test B and B-A (set shifting), and Verbal Fluency Test (updating). Physical functions were assessed with 10-m walking speed, 6-min walking distance, dual-task walking and the Short Physical Performance Battery. The results showed domain-dependent, positive cross-sectional associations between executive and physical functions in older adults and middle-aged women. Longitudinal associations between these functions in middle-aged women were not found. Furthermore, cognitive and physical training provide additional benefits for women and participants who trained occasionally, compared to physical training alone, but the additional benefit for executive functions was domain-dependent. Finally, cognitive performance remained stable over menopausal transition. This research suggests that executive and physical functions are associated in older adults and middle-aged women. Furthermore, the results show that executive functions can be promoted with cognitive and physical training.Riittävä kognitiivinen ja fyysinen toimintakyky ovat edellytyksiä turvalliselle kävelylle. Nämä toimintakyvyn osa-alueet heikkenevät ikääntyessä, jonka vuoksi ikääntyneillä henkilöillä voi olla kävelyvaikeuksia. Naisilla kognitiivisen ja fyysisen toimintakyvyn heikkeneminen voi alkaa jo keski-iässä vaihdevuosiin liittyvien hormonimuutosten vuoksi. Kognitiivista ja fyysistä toimintakykyä voidaan ylläpitää harjoittelulla. Tässä tutkimuksessa tutkittiin kognitiivisen ja fyysisen toimintakyvyn välisiä yhteyksiä iäkkäillä henkilöillä ja keski-ikäisillä naisilla. Lisäksi tutkittiin taustatekijöiden roolia kognitiivisen ja fyysisen harjoittelun aiheuttamassa toiminnanohjauksen muutoksessa ja kognitiivisen toimintakyvyn muutosta vaihdevuosien aikana. Tutkimuksessa hyödynnettiin aineistoa PASSWORD (n=314) ja ERMA (n=342) -tutkimuksista. PASSWORD-tutkimuksessa 70–85-vuotiaat henkilöt osallistuivat joko 12 kuukauden fyysiseen (n=159) tai fyysisen ja kognitiiviseen harjoitteluun (n=155). Kognitiivinen toimintakyky mitattiin tutkimuksen alussa ja 12 kuukauden jälkeen. ERMA-tutkimuksessa 158 varhaisessa ja 184 myöhäisessä perimenopaussivaiheessa olevan naisen kognitiivinen ja fyysinen toimintakyky mitattiin tutkimuksen alussa ja postmenopaussin jälkeen (n=195). Toiminnanohjaus mitattiin Stroop- testillä (inhibitio), Trail Making Test B ja B-A:lla (toiminnan joustava vaihtaminen) ja sanasujuvuustestillä (toiminnan sujuvuus, joustavuus ja työmuisti). Fyysinen toimintakyky mitattiin 10 m kävelynopeudella, 6 min kävelymatkalla, kaksoistehtävän aikaisella kävelynopeudella ja lyhyellä fyysisen toimintakyvyn testistöllä. Tulokset osoittivat toiminnanohjauksen osa-alueesta riippuvaisen, positiivisen yhteyden toiminnanohjauksen ja fyysisen toimintakyvyn välillä ikääntyneillä henkilöillä ja keski-ikäisillä naisilla. Kognition ja kävelyn välillä ei löydetty pitkittäisyhteyksiä keski-ikäisillä naisilla. Lisäksi osoitettiin, että kognitiivinen ja fyysinen harjoittelu parantaa ikääntyneiden henkilöiden toiminnanohjausta, mutta yhdistelmäharjoittelun lisäetu riippuu toiminnanohjauksen osa-alueesta. Tämän tutkimuksen perusteella toiminnanohjaus ja fyysinen toimintakyky ovat yhteydessä ikääntyneillä henkilöillä ja keski-ikäisillä naisilla. Lisäksi tutkimuksen perusteella voidaan olettaa, että toiminnanohjausta voidaan parantaa kognitiivisella ja fyysisellä harjoittelulla