Methodenartikel

Orientierungslauf als Werkzeug für die Kognitionsforschung: Ein Leitfaden zur Umsetzung

DOI:

10.3791/66833

⸱

29. November 2024

 , 
1Department of Kinesiology, Faculty of Science, McMaster University

In diesem Artikel

Zusammenfassung

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Der Orientierungslauf entwickelt sich zu einer effektiven Möglichkeit, sowohl den Körper als auch das Gehirn zu trainieren, da er körperliche Aktivität mit räumlicher Navigation kombiniert. Das vorliegende Manuskript bietet einen Leitfaden für die Implementierung der Sportart Orientierungslauf in der Forschung.

Zusammenfassung

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Der Orientierungslauf verbindet körperliche Aktivität mit räumlicher Navigation. Mit nur einer Karte und einem Kompass muss der Orientierungsläufer eine Reihe von Kontrollpunkten über unbekanntem Gelände auf einer beliebigen Navigationsroute und so schnell wie möglich lokalisieren. Obwohl erfahrene Orientierungsläufer über ein überlegenes räumliches Gedächtnis und Navigationsfähigkeiten verfügen, kann bereits eine einzige Sitzung des Orientierungslaufs die Kognition verbessern, was darauf hindeutet, dass der Orientierungslauf ein vielversprechender Weg sein könnte, um das Gehirn zu trainieren. Forschungsinterventionen mit dem Orientierungslauf können besonders nützlich sein, um die Alzheimer-Krankheit und verwandte Demenzerkrankungen abzuwehren, die von frühen Beeinträchtigungen der Wegfindung und der räumlichen Wahrnehmung betroffen sind. Obwohl der Orientierungslauf in der neueren Literatur an Bedeutung gewonnen hat, gibt es gewisse Barrieren für Forscher, die mit dem Sport nicht vertraut sind und eine Intervention durchführen möchten. Insbesondere ein Mangel an forschungsbasierten Ressourcen für die Erstellung von OL-Karten und -Kursen kann diejenigen, die Orientierungslauf studieren möchten, daran hindern, eine Intervention zu entwerfen. Daher enthält dieser Bericht die grundlegenden Informationen, die für die Entwicklung von OL-Karten und -Kursen und die Umsetzung von OL-Interventionen in einem Forschungsumfeld erforderlich sind.

Einleitung

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Der Orientierungslauf verbindet räumliche Navigation mit Bewegung, vorwiegend in Form von Laufen. Ziel des Sports ist es, mit Hilfe von Karte und Kompass so schnell wie möglich zu zahlreichen Checkpoints in einem unbekannten Gebiet zu navigieren1. Die Orientierungsläufer können eine beliebige Navigationsroute wählen, um eine Reihe von Kontrollpunkten zu lokalisieren, die als Orientierungslauf bezeichnet werden. Die Orientierungslaufkurse variieren in den Schwierigkeitsgraden der Navigation; Der Schwierigkeitsgrad wird auf das Können des Teilnehmers zugeschnitten und gewährleistet ein angemessenes und ansprechendes Navigationserlebnis.

Die Fähigkeit, Kontrollpunkte zu lokalisieren, erfordert räumliche Verarbeitungs- und Wegfindungsfähigkeiten, und OL-Experten jeden Alters berichten von effizienteren räumlichen Strategien beim Navigieren und einer besseren räumlichen Verarbeitung als Nicht-OL-Kontrollen 2,3,4. Wenn Anfänger einen Orientierungslauf mit intensiver Trainingsintensität betreiben, kann bereits eine einzige Sitzung das räumliche Gedächtnis verbessern und den vom Gehirn abgeleiteten neurotrophen Faktor (BDNF) erhöhen, einen Wachstumsfaktor, der die optimale Funktion der Gehirnzellen unterstützt5. Orientierungslauf mit moderater Intensität kann auch das Gedächtnis verbessern, erfordert aber möglicherweise ein konsequentes Training. Bao und Kollegen beobachteten Verbesserungen des räumlichen Gedächtnisses, wenn Anfänger 12 Wochen lang zweimal wöchentlich (d. h. 24 Sitzungen) an einem Orientierungslauf mit mittlerer Intensität teilnahmen6.

Obwohl das Laufen allein die Struktur und Funktion von Gehirnregionen wie dem Hippocampus verbessern und das räumliche 7,8,9 und das episodische Gedächtnisverbessern kann 10,11,12, deutet die Forschung darauf hin, dass diese Effekte verstärkt werden können, wenn das Laufen mit kognitiv herausfordernden Aufgaben kombiniert wird 13,14,15,16,17,18 . Darüber hinaus handelt es sich beim Orientierungslauf oft um kräftige Übungen mit kurzen Pausen an den Checkpoints, die einem hochintensiven Intervalltraining (HIIT) ähneln. Es hat sich gezeigt, dass dieses Trainingsformat die kognitive Funktionsignifikant steigert 19, 20 und BDNF 21,22,23 effektiver erhöht als kontinuierliches Training mit mittlerer Intensität. Intensives Training kann besonders vorteilhaft für die Kognition sein, da es die Ansammlung von Laktat verursacht, das als Brennstoffquelle für das Gehirn24 sowie als Aktivator von BDNF zur Unterstützung der kognitiven Funktion fungieren kann 25,26,27, aber es gibt nur begrenzte Forschung, die diesen Signalweg beim Menschen untersucht 28,29,30.

Mehrere Theorien könnten erklären, warum der Orientierungslauf der Kognition zugute kommt. Zum einen beruht der Orientierungslauf auf ähnlichen Prozessen wie die Aktivitäten von Jägern und Sammlern, und nach dem Adaptive Capacity Model31 könnten Gehirn und Körper empfänglicher für Trainingsaktivitäten mit evolutionärem Anschein sein. Darüber hinaus erfordert der Orientierungslauf eine räumliche Navigation, die aufgrund der allgegenwärtigen GPS-Technologie (Global Positioning System)32 weitgehend aus dem modernen Leben heraus entwickelt wurde, und so kann es auch ein Fall von "use it or lose it" sein 33.

Angesichts der Neuheit und des Versprechens des Orientierungslaufs, die menschliche Wahrnehmung zu verbessern, ist es wichtig, Ressourcen zu entwickeln und Richtlinien zu erstellen, die Forschern, die mit dem Sport nicht vertraut sind, helfen, eine Orientierungslauf-Intervention durchzuführen. Daher zielt dieses aktuelle Protokoll darauf ab, Forschern die notwendigen Schritte für die Entwicklung von Orientierungskarten, Kursen und Interventionen innerhalb eines Forschungsumfelds an die Hand zu geben.

Protokoll

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Die in diesem Manuskript skizzierten Daten stammen aus einer früheren Studie, die vom Hamilton Integrated Research Ethics Board (#14560) ethisch freigegeben wurde.

1. Auswahl eines Standorts

  1. Wählen Sie ein Gebiet für den Orientierungslauf aus, z. B. einen Park, ein städtisches Gebiet, einen Schulcampus, einen bewaldeten Standort oder eine Mischung aus diesen Geländetypen. Stellen Sie sicher, dass der Bereich mindestens 500 m2 groß ist, frei von Gefahren ist und aus Sicherheitsgründen klare Grenzen hat.

2. Erstellen einer OL-Karte

HINWEIS: Wenn für den gewählten Ort keine OL-Karte vorhanden ist, erstellen Sie eine.

  1. Erstellen Sie eine einfache Karte: Erstellen Sie eine vereinfachte Orientierungslaufkarte, wenn es sich bei dem gewählten Ort um einen Park oder ein Stadtgebiet handelt, wenn die Teilnehmer Anfänger oder Fortgeschrittene sind oder wenn sie keine kartografischen Kenntnisse haben:
    1. Starten Sie OpenOrienteeringMap (v.4, OOMap): Öffnen Sie einen Internetbrowser, besuchen Sie www.OOmap.co.uk und klicken Sie auf Version 4 , um auf die neueste Version zuzugreifen.
    2. Wählen Sie den Kartenbereich aus: Scrollen Sie zum ausgewählten Kartenbereich und klicken Sie auf die Stelle, an der sich der Mittelpunkt der Karte befinden soll.
    3. Maßstab anpassen: Wählen Sie im Maßstabsbereich den entsprechenden Maßstab für die Karte aus. Klicken Sie auf die Schaltfläche 10000 , um einen großen Kartenbereich anzuzeigen. Klicken Sie auf die Schaltfläche 5000 für einen kleinen Kartenbereich.
    4. Kartenfeatures auswählen: Klicken Sie im oberen Bereich auf die Schaltfläche PseudO und dann auf die Schaltfläche LIDAR (5 m), um die Höhe hinzuzufügen.
    5. Zusätzliche Elemente hinzufügen: Klicken Sie auf die Schaltfläche "Kartenfunktionen hinzufügen ", um weitere Elemente wie Tafeln, Bänke usw. einzuschließen, und schalten Sie für jedes Element die Schaltfläche "Steuerelemente in einer temporären Ebene zur Auswahl einfügen " um.
    6. Ändern Sie den Kartentitel: Klicken Sie im rechten Bereich auf die Schaltfläche mit dem Bleistiftsymbol neben dem Wort "OpenOrienteeringMap" und ändern Sie den Titel der Karte.
    7. Generieren der PDF-Karte: Klicken Sie oben rechts auf dem Bildschirm auf die Schaltfläche "PDF-Karte speichern und abrufen " (Abbildung 1).
  2. Erstellen Sie eine detaillierte Karte: Erstellen Sie eine detaillierte Orientierungslaufkarte, wenn der ausgewählte Ort bewaldet ist oder wichtige topografische Details enthält. Dies ist auch eine geeignete Option für fortgeschrittene oder Experten-Orientierungsläufer oder Forscher mit ausreichenden kartographischen Kenntnissen.
    1. OpenOrienteeringMapper (freie Software): Rufen Sie die Website www.openorienteering.org auf und laden Sie die entsprechende Version von OpenOrienteeringMapper (Open Orienteering) für das Betriebssystem (MacOS, Windows, Linux, Android) herunter. Befolgen Sie die Anweisungen auf der Website.
    2. OCAD for Orienteering (kostenpflichtige Software): Starten Sie die Website www.ocad.com in einem Internetbrowser und laden Sie die Software OCAD for Orienteering (OCAD Inc.) herunter (verfügbar für Windows). Befolgen Sie die Anweisungen auf der Website.
  3. Erstellen Sie eine Legende der Orientierungslauf-Karte.
    1. Laden Sie die Legende herunter: Starten Sie die Website www.maprunner.co.uk/resources/Maprunner-map-symbols-2017.jpg in einem Internetbrowser. Laden Sie die Legende herunter (als JPG-Bild verfügbar) und speichern Sie sie auf dem Computer.
    2. Drucken Sie die Legende: Stellen Sie sicher, dass sie farbig, klar und lesbar ist, und fügen Sie sie der Karte bei.

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Abbildung 1: Ein Beispiel für eine Basiskarte für den Orientierungslauf mit OpenOriententeeringMap. Schaltflächen und Kartenelemente, die zum Erstellen vereinfachter Karten erforderlich sind, wurden hervorgehoben. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.

3. Gestaltung eines Orientierungslaufs

HINWEIS: Ein Orientierungslauf ist eine Abfolge von Kontrollpunkten, die die Teilnehmer in numerischer Reihenfolge lokalisieren müssen, wobei eine beliebige Route ausgewählt werden muss, die die Teilnehmer bevorzugen. Die körperliche und nautische Schwierigkeit des Kurses kann durch Variation der zurückgelegten Strecke und der Platzierung der Kontrollpunkte angepasst werden (siehe Abschnitt 3.2). Der Schwierigkeitsgrad des Kurses variiert je nach Erfahrung und Können des Teilnehmers. Die Streckenlänge (in Kilometern) wird durch das Können des Teilnehmers (d.h. in der gleichen Zeit können fortgeschrittene Orientierungsläufer eine längere Strecke absolvieren als ein Anfänger), die Lauffähigkeit des gewählten Geländes und den Fitnesslevel des Teilnehmers bestimmen. Für unerfahrene Orientierungsläufer in den meisten Geländen gehen Sie von einem durchschnittlichen Bewegungstempo von 7-10 Minuten pro Kilometer aus und passen Sie die Streckendistanz entsprechend an.

  1. Erstellen Sie den OL-Parcours.
    1. Wenn eine detaillierte OL-Karte mit OCAD für Orienteering oder OpenOrienteeringMapper (wie in Schritt 2.2) erstellt wurde, laden Sie die Anweisungen von PurplePen (kostenlos; Fenster; Purple Pen) oder Condes (kostenpflichtig oder kostenlos mit der "Lite"-Version; Fenster; Condes).
    2. Wenn eine einfache OL-Karte mit OpenOrienteeringMap erstellt wurde (siehe Schritt 2.1), verwenden Sie das gleiche Programm, um die Strecke zu erstellen.
      1. Öffnen Sie die Zuordnungsdatei: Öffnen Sie die in Schritt 2.1 erstellte Zuordnung, indem Sie den auf der Karte gefundenen eindeutigen Code in das Feld MapID oben rechts auf der Webseite eingeben.
      2. Definieren des Kurstyps: Wählen Sie im Bereich "Kurstyp " die Schaltfläche "Linear " aus.
      3. Start- und Zielort definieren: Klicken Sie auf die gewünschte Start- und Zielposition auf der Karte und wählen Sie die entsprechende Schaltfläche (d. h. Start oder Ende) im Bereich Steuerungsoptionen aus.
        HINWEIS: Füllen Sie nicht die Felder für die Kontrollnummer, die Punktzahl oder die Beschreibung für den Start oder das Ende in diesem Bereich aus.
      4. Prüfpunkte hinzufügen: Klicken Sie auf den jeweiligen Kartenstandort und wählen Sie die entsprechende Schaltfläche (Steuerung) im Bereich Steuerungsoptionen .
        HINWEIS: Siehe Schritt 3.2. für eine Anleitung zur Auswahl von Checkpoint-Standorten für verschiedene Streckenschwierigkeiten.
      5. Kontrollpunkte nummerieren und definieren: Weisen Sie in den Steuerungsoptionen aus Schritt 3.1.2.4. jedem Kontrollpunkt eine Nummer in fortlaufender Reihenfolge zu und beschreiben Sie die genaue Position des Kontrollpunkts (z. B. Wegkreuzung, Felsbrocken).
        HINWEIS: Der magnetische Nordpfeil am oberen Rand der Karte kann verwendet werden, um die Beschreibungen der Kontrollstandorte weiter zu spezifizieren (z. B. nordöstliche Ecke eines Gebäudes, südliches Ende der Brücke).
      6. Wählen Sie auf der Karte unterschiedliche Checkpoint-Positionen aus (z. B. die Kreuzung zweier Pfade, die Spitze eines Hügels) und vermeiden Sie ungenaue Positionen (z. B. auf halber Höhe eines Pfades, auf halber Höhe eines Hangs).
      7. Kontrollpunkte mindestens 50 m voneinander entfernt; Der maximale Abstand hängt vom Kenntnisstand des Teilnehmers ab (siehe Schritt 3.2).
      8. Generieren Sie das PDF-Hinweisblatt: Sobald der Kurs abgeschlossen ist, klicken Sie auf die Schaltfläche Hinweise oben rechts, um ein separates Hinweisblatt mit den Kontrollpunkten im Kurs herunterzuladen und auszudrucken.
      9. Generieren Sie die PDF-Karte mit dem Kurs. Klicken Sie auf die Schaltfläche PDF-Karte speichern und abrufen oben rechts auf dem Bildschirm.
  2. Wählen Sie die Checkpoint-Standorte basierend auf dem Schwierigkeitsgrad der Strecke aus.
    HINWEIS: Die Navigationsschwierigkeit eines Orientierungslaufs kann angepasst werden, indem die Position der Streckenkontrollpunkte auf der Karte geändert wird, um Teilnehmern mit unterschiedlichem Können eine angemessene Navigationsherausforderung zu bieten. Während die Teilnehmer während eines Kurses eine beliebige Navigationsroute wählen können, ändert sich durch das Ändern der Checkpoint-Standorte die Anzahl und Komplexität der Routenoptionen zwischen zwei Punkten.
    1. Anfängerkurse (für Teilnehmer ohne OL-Erfahrung)
      1. Beginnen Sie am Startpunkt und platzieren Sie die Kontrollpunkte auf der Karte in sequenzieller Reihenfolge, um den Orientierungslauf zu bilden.
      2. In Anfängerkursen gibt es kein Off-Trail-Running. Platzieren Sie jeden nachfolgenden Kontrollpunkt an Weg- oder Straßenkreuzungen, Kreuzungen oder Kurven.
      3. Positionieren Sie jeden nachfolgenden Checkpoint so, dass nur eine Navigationsentscheidung zwischen den Checkpoints getroffen werden muss.
        HINWEIS: Zum Beispiel müssen die Teilnehmer zwischen den Checkpoints #1 und #2 des Anfängerkurses in Abbildung 2 nur entscheiden, welcher Weg sie korrekt zu Checkpoint #2 führt (Abbildung 2).
    2. Kurse für Fortgeschrittene (für Teilnehmer mit etwas OL-Erfahrung)
      1. Beginnen Sie am Startpunkt und platzieren Sie die Kontrollpunkte auf der Karte in sequenzieller Reihenfolge, um den Orientierungslauf zu bilden.
      2. Bei den Strecken für Fortgeschrittene geht es in erster Linie um Trailrunning mit kurzen Strecken abseits des Trails, um Kontrollpunkte zu lokalisieren. Platzieren Sie jeden nachfolgenden Checkpoint an unterscheidbaren Landschaftsmerkmalen wie Hügelkuppen oder großen Felsbrocken in der Nähe, aber nicht direkt auf wichtigen Wegen oder Straßen.
      3. Positionieren Sie jeden nachfolgenden Kontrollpunkt so, dass das Navigieren zwischen den Kontrollpunkten mehrere, einfache Navigationsentscheidungen unter Verwendung von Pfaden und anderen offensichtlichen Leitfunktionen erfordert.
        HINWEIS: Zum Beispiel müssen die Teilnehmer zwischen den Kontrollpunkten #4 und #5 des Mittelstufenkurses in Abbildung 3 an zwei Wegkreuzungen entscheiden, welchen Weg sie nehmen wollen, und dann die nördliche Zaunecke in der Nähe des Weges lokalisieren (Abbildung 3).
      4. Berücksichtigen Sie eine Vielzahl von Entfernungen zwischen den Kontrollpunkten des Platzes.
    3. Kurse für Fortgeschrittene (für Teilnehmer mit viel OL-Erfahrung)
      1. Beginnen Sie am Startpunkt und platzieren Sie die Kontrollpunkte auf der Karte in sequenzieller Reihenfolge, um den Orientierungslauf zu bilden.
      2. Positionieren Sie jeden nachfolgenden Checkpoint abseits von Hauptpfaden oder Pfaden an einem erkennbaren Geländemerkmal, z. B. einer Hügelkuppe oder einem Tal.
        HINWEIS: Kurse für Fortgeschrittene beinhalten nur minimales Trailrunning. Stattdessen hängt die Navigation von komplexeren Geländemerkmalen oder der Verwendung eines Kompasses ab. Zum Beispiel gibt es zwischen den Checkpoints #4 und #5 des Fortgeschrittenenkurses in Abbildung 4 keine direkten Wege zwischen den Checkpoints, so dass sich die Teilnehmer auf andere Geländemerkmale oder einen Kompass verlassen müssen, um Checkpoint #5 zu lokalisieren, der sich an einem unterscheidbaren Merkmal abseits eines Weges befindet (Abbildung 4).
      3. Berücksichtigen Sie eine Vielzahl von Entfernungen zwischen den Kontrollpunkten des Platzes.

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Abbildung 2: Ein Beispiel für einen OL-Kurs für Anfänger, der in OpenOrienteeringMap erstellt wurde. Beschreibungen der Kontrollorte (Hinweise) sind in dieser Abbildung in der Karte enthalten, können aber gemäß Schritt 3.2.1.8 ausgedruckt werden. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.

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Abbildung 3: Ein Beispiel für einen OL-Kurs für Fortgeschrittene, der in OpenOrienteeringMap erstellt wurde. Beschreibungen der Kontrollorte (Hinweise) sind in dieser Abbildung in der Karte enthalten, können aber gemäß Schritt 3.2.1.8 ausgedruckt werden. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.

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Abbildung 4: Ein Beispiel für einen OL-Kurs für Fortgeschrittene, der in OpenOrienteeringMap erstellt wurde. Beschreibungen der Kontrollorte (Hinweise) sind in dieser Abbildung in der Karte enthalten, können aber gemäß Schritt 3.2.1.8 ausgedruckt werden. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.

4. Durchführung einer OL-Intervention

HINWEIS: Die Methodik für die Durchführung einer Orientierungslauf-Intervention kann je nach Erfahrung des Teilnehmers mit dem Orientierungslauf, den verfügbaren Materialien, Übungsparametern und Forschungsvariablen variieren. Das folgende Protokoll beschreibt die wesentlichen Schritte zur Umsetzung einer Orientierungslauf-Intervention in einem Forschungsumfeld.

  1. Bereiten Sie die Interventionskarten und Strecken vor: Drucken Sie die Orientierungskarte mit dem Kurs und anderen notwendigen Materialien (z. B. Symbollegenden, Hinweisblatt usw.) in Farbe aus. Legen Sie diese zum Schutz vor Witterungseinflüssen in eine durchsichtige, wiederverwendbare Kunststoffhülle.
  2. Setzen Sie Prüfpunktmarkierungen.
    1. Physische Checkpoint-Markierungen: Sammle so viele identifizierbare Marker (OL-Flaggen, Pin-Flaggen, Luftschlangen, Fahnenband oder Pylonen usw.), wie es Checkpoints auf der Strecke gibt.
      1. Beschriften Sie jede physische Prüfpunktmarkierung mit der entsprechenden Prüfpunktnummer.
      2. Platzieren Sie vor dem Eingriff jeden Checkpoint-Marker an der entsprechenden Stelle in der Umgebung und stellen Sie sicher, dass er sichtbar ist.
    2. Virtuelle Checkpoint-Markierungen: Wenn es nicht möglich ist, ein physisches Objekt an jedem Checkpoint-Ort zu platzieren, verwenden Sie die MapRun-Anwendung und ein Smartphone (Free, Apple iOS und Android; MapRunners).
      1. Folgen Sie unter Verwendung der in den Abschnitten 2 und 3 dieses Protokolls mit OpenOrienteeringMap erstellten Karten- und Streckendateien den Anweisungen unter https://maprunners.weebly.com/new-user-of-maprun.html. Die Anwendung gibt einen Ton aus, wenn der Teilnehmer den Radius eines bestimmten Kontrollpunkts mit dem GPS des Telefons eingibt.
  3. Bereiten Sie die GPS-Sportuhr vor.
    1. Wählen Sie eine GPS-Sportuhr, die mit einem Brustpulsgurt gekoppelt werden kann, um die Route des Teilnehmers während des Navigierens auf der Strecke aufzuzeichnen, z. B. die von Polar Electro (Kempele, Finnland).
    2. Stellen Sie die GPS-Abtastrate der Uhr auf alle 1 s (bevorzugt) oder alle 3 s ein und befestigen Sie sie am entsprechenden Handgelenk des Teilnehmers.
      HINWEIS: Wenn Sie die MapRun-Anwendung verwenden, wird die Route des Teilnehmers mit der Anwendung aufgezeichnet und eine GPS-Sportuhr ist nicht erforderlich.
  4. Vermitteln Sie grundlegende OL-Fertigkeiten: Bevor die Teilnehmer zum ersten Mal einen OL-Kurs beginnen, vermitteln Sie wichtige OL-Fähigkeiten und -Konzepte. Für Kurse auf fortgeschrittenem Niveau beziehen Sie sich auf die in Tabelle 1 beschriebenen Fähigkeiten.
    1. Orientierungslaufsymbole überprüfen: Überprüfen Sie anhand der Symbollegende aus Schritt 2.3 die Symbole und geben Sie Beispiele für solche Elemente im Gelände an.
    2. Ausrichten der Karte ohne Kompass:
      1. Weisen Sie den Teilnehmer an, die Welt um ihn herum zu nutzen, um seine Karte auszurichten. Lassen Sie den Teilnehmer seinen Finger auf seinen aktuellen Standort auf der Karte legen und dann den Finger auf der Karte nach vorne ziehen. Bitten Sie den Teilnehmer, zu beschreiben, was er auf der Karte berührt.
      2. Weisen Sie den Teilnehmer an, nach vorne auf das Gelände zu schauen, und beachten Sie, dass er das Gleiche auf der Karte sehen sollte. Wenn es nicht übereinstimmt, weisen Sie den Teilnehmer an, seine Karte so zu drehen, dass diese Elemente ausgerichtet sind und die Karte ausgerichtet ist.
    3. Routenplanung: Weisen Sie den Teilnehmer an, die Mitte des Kontrollkreises zu untersuchen, und bitten Sie ihn mit Hilfe von Orientierungssymbolen, zu beschreiben, welches Merkmal er am Kontrollort erwartet. Stellen Sie den Teilnehmern Leitfragen wie: "Welchen Merkmalen können wir folgen, um zu diesem Kontrollpunkt zu gelangen?" "Befindet sich der Kontrollpunkt links oder rechts von einem bestimmten Element im Gelände?" und "Können Sie in die Richtung zeigen, in die wir gehen müssen, um diesen Kontrollpunkt zu finden?".
    4. Umzug: Skizzieren Sie, was zu tun ist, wenn sich ein Teilnehmer verirrt. Weisen Sie sie an, sicherzustellen, dass ihre Karte richtig ausgerichtet ist, bevor sie an den letzten Ort zurückkehren, an dem sie sich sicher waren, bevor sie ihre Karte ausrichten und es erneut versuchen.
  5. Absolvieren Sie den Orientierungslauf.
    1. Am Startort geben Sie dem Teilnehmer die Karte. Wenn der Teilnehmer bereit ist, stellen Sie sicher, dass die GPS-Sportuhr oder die MapRun-Anwendung für die Aufzeichnung bereit ist und mit der Aufzeichnung beginnt.
    2. Erlauben Sie dem Teilnehmer, den Kurs selbstständig zu absolvieren.
      HINWEIS: Aus Sicherheitsgründen und um sicherzustellen, dass der Teilnehmer zu jedem Kontrollpunkt reist, wird empfohlen, dass ein Forscher den Teilnehmer aus der Ferne verfolgt und dem Teilnehmer seinen aktuellen Standort nur dann mitteilt, wenn er sich nicht mehr innerhalb der Grenzen des Orientierungslaufs befindet.
    3. Beenden Sie die Sitzungsaufzeichnung, sobald der Teilnehmer das Ende des Kurses erreicht hat.

5. Durchführung von chronischen OL-Interventionen

  1. Ort: Um die Vertrautheit mit dem Gelände während mehrwöchiger Interventionen zu verringern, verwenden Sie weitläufige Flächen oder verschiedene Orte für den Orientierungslauf.
  2. Allmähliches Fortschreiten des Schwierigkeitsgrads des OL-Kurses: Initiieren Sie die Intervention mit den Teilnehmern des Anfängerniveaus und bringen Sie sie in höhere Niveaus und fortgeschrittenere Kurse. Führen Sie jede Woche neue Fähigkeiten ein. In Tabelle 1 finden Sie einen empfohlenen 6-wöchigen Progressionsplan.
  3. Inkrementelle Trainingsintensität: Erhöhen Sie regelmäßig die Trainingsintensität oder die Kursdistanz, um während der gesamten Intervention eine konstante Gesamtbelastung im Einklang mit den ausgewählten Trainingsparametern aufrechtzuerhalten.

Tabelle 1. Beispiel für einen 6-wöchigen chronischen Orientierungslauf-Programmverlauf. Die Tabelle zeigt einen Beispiel-Unterrichtsplan für die Durchführung einer chronischen OL-Intervention über 6 Wochen mit zwei OL-Sitzungen pro Woche. Der Schwierigkeitsgrad des Kurses und die verschiedenen Fähigkeiten, Zwecke und Ziele, die vermittelt werden sollen, werden für jede Sitzung beschrieben. Bitte klicken Sie hier, um diese Tabelle herunterzuladen.

6. Bewertung der OL-Leistung

  1. Analyse der OL-Leistung anhand von GPS-Streckendaten
    1. Orientierungslaufstrecken anzeigen: Untersuchen Sie die Strecken aller Teilnehmer zusammen mit den entsprechenden Herzfrequenz- und Tempodaten mit der entsprechenden Uhrenanwendung (z. B. PolarFlow, Polar Electro, Kempele, Finnland) oder aus der MapRun-Anwendung (siehe Schritt 4.2.2.), falls verwendet.
    2. Vergleichende Analyse von GPS-Routen: Vergleichen Sie die Routen, die von allen Teilnehmern mit einfachen Plattformen wie Google - MyMaps (Abbildung 5) oder mit komplexerer Software wie ArcGIS (zum Kauf oder kostenlose Testversion erhältlich; Fenster; Esri).
  2. Bewertung der Orientierungslaufleistung auf der Grundlage der zurückgelegten Strecke: Berechnen Sie ein Verhältnis der zurückgelegten Strecke (ermittelt von der GPS-Sportuhr oder der MapRun-Anwendung) zur optionalen Streckendistanz (oder durchschnittlichen Streckendistanz) für den Abschluss des Orientierungslaufs.
    HINWEIS: Teilnehmer, die Navigationsfehler machen, legen eine größere Strecke als den direktesten Weg zum Kursabschluss zurück. Höhere Verhältniswerte deuten auf eine geringere Navigationseffizienz hin. Nachfolgend finden Sie repräsentative Ergebnisse dieser Leistungsbewertung.

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Abbildung 5: Eine Beispielanalyse von GPS-Routen, die von Orientierungsläufern mit Google MyMaps zurückgelegt wurden. Das Bild zeigt Routen, die von mehreren Teilnehmern zurückgelegt werden, die in verschiedenen Farben hervorgehoben sind, und kann verwendet werden, um die Navigationsfähigkeiten während des gesamten Orientierungslaufs zu visualisieren, wie in Schritt 6.1.2 beschrieben. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.

Ergebnisse

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Leistung im Orientierungslauf

Unsere vorherige Arbeit analysierte die Navigationsleistung von 41 Teilnehmern, die sich am Orientierungslaufbeteiligten 5. Für ein umfassendes Verständnis der Studienmethodik siehe Waddington et al.5.

In dieser Studie absolvierten 19 Teilnehmer einen Orientierungslauf mit einer kräftigen (Lauf-)Intensität, während 22 ihn mit einer moderaten Orientierungslaufintensität (Gehen) durchführten. Die Navigationsleistung wurde ermittelt, indem das Verhältnis der vom Teilnehmer zurückgelegten Strecke zur optimalen Route für den OL-Parcours berechnet wurde. Diese Analyse geht davon aus, dass Teilnehmer, die weiter als die effizienteste Route reisen, Navigationsfehler machen und dadurch ihre Distanz zum Abschluss des Orientierungslaufs verlängern. Ein Verhältnis von 1 zeigt also an, dass der Teilnehmer den Orientierungslauf-Interventionsparcours auf dem effizientesten Weg fehlerfrei absolviert hat.

Die optimalste Route über den OL-Parcours wurde von einem Orientierungsläufer auf Expertenniveau festgelegt. Dieser Weg wurde von verschiedenen Forschern mehrfach mit einem Zählmesser sowohl in Vorwärts- als auch in Rückwärtsrichtung für insgesamt sechs Messungen gemessen. Anhand des Durchschnitts dieser Maßnahmen wurde die effizienteste Strecke des Orientierungslauf-Interventionskurses mit 1300 m ermittelt.

Die durchschnittliche Distanz, die für den Abschluss des Orientierungslaufs zurückgelegt wurde, betrug 1415,79 ± 162,25 m und 1360 ± 149,83 m für diejenigen, die einen Orientierungslauf mit mittlerer Intensität absolvierten. In Bezug auf das Verhältnis der zurückgelegten Strecke zur optimalsten Route betrug das durchschnittliche Verhältnis für die Orientierungslaufgruppe mit hoher Intensität 1,09 ± 0,12 (Bereich: 0,95-1,35) und 1,05 ± 0,12 (Bereich: 0,96-1,48) für die Orientierungsgruppe mit mittlerer Intensität (Abbildung 6). Diese Ergebnisse zeigen, dass Teilnehmer, die sich entweder mit kräftiger oder mittlerer Intensität orientierten, weiter als die optimale Route zurücklegten, was auf Navigationsfehler hinweist, die für Anfänger typisch sind und sich mit zunehmendem Training verbessern sollten. Der Vergleich dieser Werte mit der von der GPS-Sportuhr erfassten visualisierten Route, wie in Abbildung 5, kann ein weiterer Hinweis auf die Navigationsleistung sein.

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Abbildung 6: Verhältnis der Navigationseffizienz bei verschiedenen Intensitäten des Orientierungslaufs. Die Abbildung zeigt die mittlere ± SD des Verhältnisses der Navigationseffizienz von Teilnehmern, die einen Orientierungslauf mit mittlerer oder starker Trainingsintensität absolvieren. Das Verhältnis wurde berechnet als die vom Teilnehmer zurückgelegte Strecke (wie von einer GPS-Sportuhr bestimmt) geteilt durch die optimalste Streckenlänge von 1300 m, und ein Wert von 1 zeigt an, dass die Strecke ohne Navigationsfehler absolviert wurde. Die Daten wurden zuvor in Waddington et al.5 berichtet. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.

Diskussion

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Der Orientierungslauf, der Bewegung mit der kognitiven Herausforderung der Navigation kombiniert, bietet eine einzigartige Intervention mit dem Potenzial, die kognitiven Funktionen in Bereichen zu verbessern, die stark von Alter und Demenz beeinflusst werden 2,6. Das Fehlen standardisierter Protokolle und ein allgemeiner Mangel an Wissen über den Orientierungslauf untergraben jedoch den klinischen Nutzen dieser Sportart. Dieser Artikel befasst sich mit diesen Lücken und bietet ein detailliertes Protokoll für die Gestaltung von OL-Karten und Materialien für die Implementierung von OL-Karten in einem Forschungsumfeld für Personen mit minimalen OL-Kenntnissen.

Obwohl die OL-Interventionen in Bezug auf ihren Ort und die Kursgestaltung variieren, bietet dieses Protokoll umfassende Ressourcen, Materialien, Websites und Programme, um eine OL-Intervention zu entwickeln, die darauf abzielt, ihre kognitiven Auswirkungen zu messen. Dieser Leitfaden dient nur zu Informations- und Bildungszwecken und wird ohne Mängelgewähr und ohne ausdrückliche oder stillschweigende Garantien zur Verfügung gestellt. Die Autoren lehnen jede Verantwortung für die Anwendung der beschriebenen Methoden und jede Haftung für nachteilige Ergebnisse oder Schäden, die sich aus ihrer Verwendung ergeben, ab. Forschende, die diesen Leitfaden verwenden, um ihre eigenen Orientierungshilfen zu entwickeln, sind allein dafür verantwortlich, die damit verbundenen Risiken ihrer Methodik zu bewerten, entsprechende institutionelle Genehmigungen einzuholen und die Einhaltung aller relevanten ethischen Richtlinien und Vorschriften sicherzustellen.

Die Auswahl des Kartentyps in Schritt 2 hängt von der verfügbaren Zeit, den Ressourcen, den Kartografiekenntnissen und dem Kenntnisstand der Teilnehmer ab. Detaillierte OL-Karten, die in Programmen wie OCAD oder OpenOrienteeringMapper (Schritt 2.2) erstellt wurden, werden generell empfohlen, da sie einen höheren Detailgrad und aufwendigere Höhendaten anzeigen können, die vereinfachte Karten, die mit OpenOrienteeringMap erstellt wurden, nicht darstellen können. Da Orientierungsläufer auf Expertenniveau berichten, dass sie in der Lage sind, räumliche Informationen auf hoher Ebene effizient zu verarbeiten, während sielaufen 2, werden für solche Teilnehmer detaillierte Karten empfohlen, um die Komplexität der verfügbaren Karteninformationen ihren Fähigkeiten anzupassen. Die Erstellung detaillierter OL-Karten erfordert jedoch kartographische Kenntnisse und mehr Zeit, was für Forscher ohne OL-Vorkenntnisse ein Hindernis darstellen kann, was eine Einschränkung bei der Umsetzung einer OL-Intervention darstellen kann. In solchen Fällen können vereinfachte OL-Karten (Schritt 2.1) mit OpenOrienteeringMap für alle Teilnehmerstufen erstellt werden.

In Schritt 3 ist es wichtig, Prüfpunkte sequenziell in numerischer Reihenfolge hinzuzufügen, beginnend mit der Startposition und endend an der Zielposition. Auf diese Weise ist der Kurssetzer besser in der Lage, die potenziellen Routenoptionen zwischen den Kontrollpunkten zu verfolgen, um den Schwierigkeitsgrad des Platzes effektiv zu ändern. Wenn beispielsweise ein Anfängerkurs in sequenzieller Reihenfolge festgelegt wird, kann der Kurssetzer sicherstellen, dass die Teilnehmer von einem Checkpoint zum nächsten nur eine Entscheidung treffen müssen.

Beim Unterrichten grundlegender OL-Fertigkeiten in Schritt 4.4 benötigen einige Anfänger möglicherweise mehr Unterricht als andere, um die Konzepte des OL zu verstehen. Untersuchungen zeigen, dass Personen ohne OL-Erfahrung die räumliche Navigation und Verarbeitung anders angehen und auch ein schlechteres räumliches Gedächtnis haben als Personen mit OL-Erfahrung 2,3. Dabei werden individuelle Unterschiede im räumlichen Gedächtnis und deren Einfluss auf das Lernen und die Leistung im Orientierungslauf deutlich. Daher kann es erforderlich sein, das Protokoll so zu modifizieren, dass es ausgefeiltere und detailliertere OL-Anweisungen enthält, um diesen Unterschieden Rechnung zu tragen.

Es wird empfohlen, Orientierungsorte zu wählen, die den Teilnehmern relativ unbekannt sind, da die Navigationsneigungen einer Person zwischen unbekanntem und vertrautem Terrain variieren können34. Sicherheitsaspekte und Anpassungen sind jedoch bei der Durchführung von OL-Interventionen von entscheidender Bedeutung, insbesondere in unbekannten Gebieten. Eine gründliche Risikobewertung für alle genutzten Terrains wird empfohlen, bevor ein Orientierungslauf erstellt wird. Da der Orientierungslauf in der Regel im Freien stattfindet und einige Strecken viel Platz benötigen, sind nicht alle Standorte, Klimazonen oder Wetterbedingungen sicher.

Aus Sicherheitsgründen sollten die Routen der Teilnehmer kontinuierlich mit einer GPS-Sportuhr oder einem ähnlichen Gerät verfolgt und von einem Forscher (ohne Störungen) beobachtet werden, um ihre Zeit und ihren Ort zu überwachen. Nach Abschluss des Orientierungslaufs, wie in Schritt 4.5, ist es entscheidend, dass die verwendete GPS-Sportuhr oder MapRun-Anwendung ein GPS-Signal empfängt und mit der korrekten Aufzeichnung beginnt, um die Route des Teilnehmers während der gesamten Strecke zu verfolgen.

Zusätzliche Sicherheitsaspekte werden empfohlen, wenn Teilnehmer an längeren Kursen für Fortgeschrittene teilnehmen. Dazu gehören ein Erste-Hilfe-Kasten und Notfallkontaktinformationen der Teilnehmer. Es kann auch erforderlich sein, dass die Teilnehmer ein Kommunikationsgerät nur für den Notfall mit sich führen. Da der Orientierungslauf mit hoher Intensität durchgeführt werden kann, sollten vor dem Orientierungslauf Gesundheitsuntersuchungen aller Teilnehmer durchgeführt werden, um sicherzustellen, dass sie körperlich in der Lage sind, den Orientierungslauf ohne unangemessenes Risiko zu absolvieren. Schließlich sollte für die Dauer des Orientierungslaufs und der Trainingsparameter eine ausreichende Flüssigkeitszufuhr und Ernährung zur Verfügung stehen. Durch die Umsetzung dieser Sicherheitsmaßnahmen kann das Risiko von Unfällen und Notfällen deutlich reduziert werden. Die Forscher werden an ihre Verantwortung bei der Risikobewertung und der Einholung der notwendigen ethischen Genehmigung für ihre einzigartige Intervention erinnert

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass dieses Protokoll im Zuge der Entwicklung des Feldes der OL-Forschung Informationen liefert, die Forscher mit minimalen OL-Kenntnissen nutzen können, um OL-Interventionen in einem Forschungsumfeld zu entwerfen und umzusetzen. Indem sie dieses Protokoll als Leitfaden verwenden, werden zukünftige Forscher in der Lage sein, standardisierte Orientierungskarten und Kurse zu erstellen, um ihre gewünschten Ergebnisse zu untersuchen.

Offenlegungen

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Die Autoren berichten von keinen widersprüchlichen Interessen.

Danksagungen

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Wir möchten uns bei den Mitgliedern des NeuroFit Labs für ihre anhaltende Unterstützung bedanken, während wir beginnen, die Auswirkungen des Orientierungslaufs auf die Gesundheit und Funktion des Gehirns zu erforschen. Diese Studie wurde vom Natural Sciences and Engineering Research Council of Canada im Rahmen des Zuschusses RGPIN-2022-05298 (an J. J. H.) unterstützt.

Materialien

Liste der in diesem Artikel verwendeten Materialien
NameUnternehmenKatalognummerKommentare
den PulsmesserPolar Electrohttps://www.polar.com/Oder jedes andere Gerät, das die Herzfrequenz kontinuierlich aufzeichnen kann und mit der gewählten Uhr gekoppelt werden kann.
ZwischenablageHeftklammernhttps://www.staples.com/clipboardsZum Aufzeichnen von Messungen vor Ort.
FarbdruckerHP Laser Farbdruckerhttps://www.hp.com/Zum Drucken von Karten.
Computer Lenovo IdeaPadhttps://www.lenovo.com/in/en/c/laptops/ideapad/Stellen Sie sicher, dass das ausgewählte Gerät in der Lage ist, die von Ihnen gewählte Orientierungskarte und Streckenerstellungssoftware auszuführen.
GPS-SportuhrPolar Electrohttps://www.polar.com/Oder eine andere GPS-Uhr mit einer Abtastrate von 1– 3 Sek.
OCAD für den Orientierungslauf OCADhttps://www.ocad.com/en/
OpenOrienteeringMapperOpen Orienteeringhttps://www.openorienteering.org/apps/mapper/
Orienteering Compass (für fortgeschrittene Orientierungsläufer)Suunto Oyhttps://www.suunto.com/en-in/News/Suunto-introduces-stable-and-fast-AIM-compasses-for-competitive-orienteers/Oder jedes andere Kompassmodell, das in der Lage ist, sich nach dem magnetischen Norden zu orientieren und Einstellen eines Lagerwinkels.
Orientierungslauf-Kontrollmarkierung ODER Pin-Flagge ODER Markierungsband ODER PylonSilva-USA (Orientierungslauf-Kontrollmarkierungen) ODER Amazon.comn/aWählen Sie einen Artikel aus, um jeden Checkpoint-Ort zu markieren, der für Ihren Eingriff am besten geeignet ist.
Stiftheftklammernhttps://www.staples.comZum Aufzeichnen von Messungen vor Ort.
Heftklammernaus Kunststoffhttps://www.staples.com/sheet-protectors/Zum Schutz der Karten vor Witterungseinflüssen.
Smartphone, auf dem die MapRun-Anwendung ausgeführt werdenkann Apple, iPhone 12https://www.apple.com/iphone/Erforderlich, wenn Sie die MapRun-Anwendung gemäß Schritt 4.2.2 verwenden.
Brustgurt für

Referenzen

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