Oriëntatielopen als hulpmiddel voor cognitief onderzoek: een implementatiegids

Samenvatting

De sport van oriëntatielopen is in opkomst als een effectieve manier om zowel het lichaam als de hersenen te trainen, omdat het fysieke activiteit combineert met ruimtelijke navigatie. Het huidige manuscript biedt een gids voor het implementeren van de sport van oriëntatielopen in onderzoek.

Samenvatting

De sport van oriëntatielopen combineert fysieke activiteit met ruimtelijke navigatie. Met alleen een kaart en een kompas moet de oriëntatieloper een reeks controleposten lokaliseren op onbekend terrein met behulp van elke navigatieroute die hij kiest en terwijl hij zich zo snel mogelijk voortbeweegt. Hoewel deskundige oriëntatielopers een superieur ruimtelijk geheugen en navigatievaardigheden hebben, kan zelfs een enkele sessie oriëntatielopen de cognitie ten goede komen, wat suggereert dat oriëntatielopen een veelbelovende manier kan zijn om de hersenen te trainen. Onderzoeksinterventies met oriëntatielopen kunnen vooral nuttig zijn voor het voorkomen van de ziekte van Alzheimer en aanverwante vormen van dementie die worden getroffen door vroege stoornissen in bewegwijzering en ruimtelijke cognitie. Hoewel oriëntatielopen in de recente literatuur aan populariteit heeft gewonnen, bestaan er bepaalde barrières voor onderzoekers die niet bekend zijn met de sport en een interventie willen implementeren. Met name een gebrek aan op onderzoek gebaseerde middelen voor het maken van oriëntatieloopkaarten en -cursussen kan degenen die oriëntatielopen willen studeren, ervan weerhouden een interventie te ontwerpen. Daarom biedt dit rapport de fundamentele informatie die nodig is om oriëntatieloopkaarten en -cursussen te ontwikkelen en hoe oriëntatieloopinterventies in een onderzoeksomgeving kunnen worden geïmplementeerd.

Inleiding

Oriëntatielopen combineert ruimtelijke navigatie met lichaamsbeweging, voornamelijk in de vorm van hardlopen. Het doel van de sport is om met behulp van een kaart en kompas zo snel mogelijk naar talloze controleposten in een onbekend gebied te navigeren¹. Oriëntatielopers kunnen elke navigatieroute kiezen die ze willen om een reeks controlepunten te vinden, een zogenaamde oriëntatieloop. Oriëntatieloopcursussen variëren in moeilijkheidsgraad; Het uitdagingsniveau is afgestemd op het vaardigheidsniveau van de deelnemer, wat zorgt voor een passende en boeiende navigatie-ervaring.

Het vermogen om controlepunten te lokaliseren vereist vaardigheden op het gebied van ruimtelijke verwerking en bewegwijzering, en oriëntatieloopexperts van alle leeftijden rapporteren efficiëntere ruimtelijke strategieën tijdens het navigeren en een betere ruimtelijke verwerking dan niet-oriëntatieloopcontroles ^2,3,4. Wanneer beginners zich bezighouden met oriëntatielopen met een krachtige trainingsintensiteit, kan zelfs een enkele sessie het ruimtelijk geheugen verbeteren en de van de hersenen afgeleide neurotrofe factor (BDNF) verhogen, een groeifactor die de optimale werking van hersencellen ondersteunt⁵. Oriëntatielopen met een matige intensiteit kan ook het geheugen verbeteren, maar kan consistente training vereisen. Bao en collega's observeerden verbeteringen in het ruimtelijk geheugen wanneer beginners gedurende 12 weken tweemaal per week deelnamen aan oriëntatielopen met matige intensiteit (d.w.z. 24 sessies)⁶.

Hoewel alleen hardlopen de structuur en functie van hersengebieden zoals de hippocampus kan verbeteren, waardoor ruimtelijk ^7,8,9 en episodisch geheugen worden verbeterd 10,11,12, suggereert onderzoek dat deze effecten kunnen worden versterkt wanneer hardlopen wordt gecombineerd met cognitief uitdagende taken 13,14,15,16,17,18 . Bovendien gaat oriëntatielopen vaak gepaard met krachtige oefeningen met korte pauzes bij de controlepunten, die lijken op intervaltraining met hoge intensiteit (HIIT). Het is aangetoond dat deze vorm van lichaamsbeweging de cognitieve functie^{19, 20} aanzienlijk verbetert en BDNF 21,22,23 effectiever verhoogt dan continue, matige intensiteitstraining. Krachtige lichaamsbeweging kan vooral gunstig zijn voor de cognitie, omdat het de ophoping van lactaat veroorzaakt dat kan fungeren als een brandstofbron voor de hersenen²⁴ en een activator van BDNF om de cognitieve functie te ondersteunen 25,26,27, maar er is beperkt onderzoek gedaan naar deze route bij mensen 28,29,30.

Meerdere theorieën zouden kunnen verklaren waarom oriëntatielopen de cognitie ten goede komt. Ten eerste is oriëntatielopen afhankelijk van processen die vergelijkbaar zijn met activiteiten van jager-verzamelaars, en volgens het Adaptive Capacity Model³¹ kunnen de hersenen en het lichaam ontvankelijker zijn voor trainingsactiviteiten met een evolutionaire gelijkenis. Bovendien vereist oriëntatielopen ruimtelijke navigatie, die grotendeels uit het moderne leven is ontwikkeld dankzij de alomtegenwoordige Global Positioning System (GPS)-technologie³², en dus kan het ook een geval zijn van "gebruik het of verlies het" ³³.

Gezien de nieuwheid en belofte van oriëntatielopen om de menselijke cognitie te verbeteren, is het belangrijk om middelen te ontwikkelen en richtlijnen op te stellen die onderzoekers die niet bekend zijn met de sport helpen bij het implementeren van een oriëntatieloopinterventie. Daarom is dit huidige protocol bedoeld om onderzoekers de nodige stappen te bieden voor het ontwikkelen van oriëntatieloopkaarten, cursussen en interventies binnen een onderzoeksomgeving.

Protocol

De gegevens in dit manuscript zijn afkomstig uit een eerdere studie die ethische goedkeuring kreeg van de Hamilton Integrated Research Ethics Board (#14560).

1. Een locatie kiezen

1. Selecteer een gebied voor de oriëntatieloopinterventie, zoals een park, stedelijk gebied, schoolcampus, beboste locatie of een mix van deze terreintypen. Zorg ervoor dat het gebied ten minste 500^m2 groot is, vrij is van gevaren en duidelijke grenzen heeft voor de veiligheid.

2. Een oriëntatieloopkaart maken

OPMERKING: Als er geen oriëntatiekaart bestaat voor de gekozen locatie, maak er dan een.

1. Maak een eenvoudige kaart: Maak een vereenvoudigde oriëntatieloopkaart wanneer de gekozen locatie een park of stedelijk gebied is, wanneer de deelnemers een beginner of gemiddeld niveau hebben, of bij gebrek aan cartografische vaardigheid:
   1. Start OpenOrienteeringMap (v.4, OOMap): Open een internetbrowser, ga naar www.OOmap.co.uk en klik op Versie 4 om toegang te krijgen tot de nieuwste versie.
   2. Selecteer het kaartgebied: Scrol naar het geselecteerde kaartgebied en klik op de locatie waar het midden van de kaart komt te staan.
   3. De schaal aanpassen: Kies in het schaalpaneel de juiste schaal voor de kaart. Klik op de knop 10000 voor een groot kaartgebied. Klik op de knop 5000 voor een klein kaartgebied.
   4. Kaartelementen kiezen: Klik in het bovenste paneel op de PseudO-knop en klik vervolgens op de LIDAR-knop (5 m) om hoogte toe te voegen.
   5. Extra elementen toevoegen: klik op de knop Kaartelementen toevoegen om andere elementen op te nemen, zoals plaquettes, banken, enzovoort, en schakel de knop Besturingselementen in een tijdelijke laag plaatsen voor selectie in voor elk element.
   6. Wijzig de titel van de kaart: Klik in het rechterpaneel op het potloodpictogram naast het woord "OpenOrienteeringMap" en wijzig de titel van de kaart.
   7. Genereer de PDF-kaart: Klik op de knop PDF-kaart opslaan en ophalen in de rechterbovenhoek van het scherm (Afbeelding 1).
2. Maak een gedetailleerde kaart: Maak een gedetailleerde oriëntatiekaart wanneer de gekozen locatie bebost is of aanzienlijke topografische details bevat. Dit is ook een geschikte optie voor gevorderde of deskundige oriëntatielopers of onderzoekers met voldoende cartografische vaardigheden.
   1. OpenOrienteeringMapper (gratis software): Start de website www.openorienteering.org en download de juiste versie van OpenOrienteeringMapper (Open Orienteering) voor het besturingssysteem (MacOS, Windows, Linux, Android). Volg de instructies op hun website.
   2. OCAD for Orienteering (betaalde software): Start de website www.ocad.com op een internetbrowser en download de OCAD for Orienteering (OCAD Inc.) software (beschikbaar voor Windows). Volg de instructies op hun website.
3. Maak een legenda op de oriëntatiekaart.
   1. Download de legenda: Start de website www.maprunner.co.uk/resources/Maprunner-map-symbols-2017.jpg in een internetbrowser. Download de legenda (beschikbaar als JPG-afbeelding) en sla deze op de computer op.
   2. Druk de legenda af: Zorg ervoor dat deze in kleur, duidelijk en leesbaar is en voeg deze toe aan de kaart.

Figuur 1: Een voorbeeld van een basiskaart voor oriëntatielopen met behulp van OpenOriententeeringMap. Knoppen en kaartelementen die nodig zijn om vereenvoudigde kaarten te maken, zijn gemarkeerd. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.

3. Ontwerpen van een oriëntatieloop

OPMERKING: Een oriëntatieloop is een reeks controlepunten die deelnemers in numerieke volgorde moeten vinden, waarbij ze een route moeten kiezen die de deelnemers verkiezen. De fysieke en navigatiemoeilijkheidsgraad van het parcours kan worden aangepast door de afgelegde afstand en de plaatsing van de controleposten te variëren (zie paragraaf 3.2). De moeilijkheidsgraad van de cursus varieert op basis van de ervaring en vaardigheden van de deelnemer. De duur van het parcours (in kilometers) wordt bepaald door het vaardigheidsniveau van de deelnemer (d.w.z. in dezelfde tijd kunnen gevorderde oriëntatielopers een langere tijd afleggen dan een beginner), de begaanbaarheid van het gekozen terrein en het fitnessniveau van de deelnemer. Ga voor beginnende oriëntatielopers op de meeste terreinen uit van een gemiddeld bewegingstempo van 7-10 minuten per kilometer en pas de koersafstand dienovereenkomstig aan.

1. Maak de oriëntatieloop.
   1. Als er een gedetailleerde oriëntatieloopkaart is gemaakt met OCAD for Orienteering of OpenOrienteeringMapper (zoals in stap 2.2), download en volg dan de instructies van PurplePen (gratis; Ramen; Paarse pen) of Condes (betaald of gratis met "Lite" versie; Ramen; Condes).
   2. Als er een eenvoudige oriëntatieloopkaart is gemaakt met OpenOrienteeringMap (zie stap 2.1), gebruik dan hetzelfde programma om de cursus te maken.
      1. Open het kaartbestand: Open de kaart die in stap 2.1 is gemaakt door de unieke code op de kaart in te voeren in het vak MapID rechtsboven op de webpagina.
      2. Het cursustype definiëren: Selecteer in het deelvenster Cursustype de knop Lineair .
      3. Definieer de start- en finishlocatie: Klik op de gewenste locatie van de start en finish op de kaart en selecteer de bijbehorende knop (d.w.z. Start of Finish) in het deelvenster Besturingsopties .
         OPMERKING: Vul de velden voor het controlenummer, de score of de beschrijving voor de start of finish in dit paneel niet in.
      4. Controlepunten toevoegen: Klik op de specifieke kaartlocatie en selecteer de bijbehorende knop (Besturingselement) in het deelvenster Besturingsopties .
         OPMERKING: Zie stap 3.2. voor hulp bij het selecteren van checkpoint-locaties voor verschillende moeilijkheidsgraden.
      5. Controlepunten nummeren en definiëren: Wijs in het deelvenster Besturingsopties uit stap 3.1.2.4 aan elk controlepunt een nummer toe in opeenvolgende volgorde en geef een beschrijving van de exacte locatie van het controlepunt (d.w.z. kruising, rotsblok).
         OPMERKING: De magnetische noordpijl bovenaan de kaart kan worden gebruikt om de beschrijvingen van de controlelocatie verder te specificeren (d.w.z. noordoostelijke hoek van een gebouw, zuidkant van de brug).
      6. Kies controlepostlocaties op de kaart die duidelijk zijn (d.w.z. de kruising van twee paden, de top van een heuvel) en vermijd onnauwkeurige locaties (d.w.z. halverwege een pad, halverwege een helling).
      7. Scheid controleposten met ten minste 50 meter; De maximale scheidingsafstand is afhankelijk van het vaardigheidsniveau van de deelnemer (zie stap 3.2.)
      8. Genereer het PDF-aanwijzingenblad: Zodra het parcours is voltooid, klikt u op de knop Aanwijzingen in het paneel rechtsboven om een apart aanwijzingenblad met de controlepunten in het parcours te downloaden en af te drukken.
      9. Genereer de PDF-kaart met de cursus. Klik op de knop PDF-kaart opslaan en ophalen in de rechterbovenhoek van het scherm.
2. Selecteer checkpoint-locaties op basis van de moeilijkheidsgraad van het parcours.
   OPMERKING: De navigatiemoeilijkheidsgraad van een oriëntatieloop kan worden aangepast door de locatie van de controlepunten van de cursus op de kaart te wijzigen, waardoor deelnemers van verschillende vaardigheidsniveaus een adequate navigatie-uitdaging krijgen. Hoewel deelnemers tijdens een cursus elke navigatieroute kunnen kiezen, verandert het wijzigen van de locaties van de controleposten het aantal en de complexiteit van de route-opties tussen twee punten.
   1. Cursussen op beginnersniveau (voor deelnemers zonder ervaring met oriëntatielopen)
      1. Begin bij de startlocatie en plaats controleposten op de kaart in opeenvolgende volgorde om het oriëntatieloopparcours te vormen.
      2. Cursussen op beginnersniveau omvatten geen off-trail running. Plaats elke volgende controlepost op kruispunten, kruispunten of bochten.
      3. Plaats elk volgend controlepunt zo dat er slechts één navigatiebeslissing hoeft te worden genomen tussen controlepunten.
         OPMERKING: Bijvoorbeeld, tussen checkpoints #1 en #2 van de cursus op beginnersniveau in Figuur 2, hoeven deelnemers alleen te beslissen welk pad hen correct naar checkpoint #2 zal leiden (Figuur 2).
   2. Cursussen op gemiddeld niveau (voor deelnemers met enige oriëntatieloopervaring)
      1. Begin bij de startlocatie en plaats controleposten op de kaart in opeenvolgende volgorde om het oriëntatieloopparcours te vormen.
      2. Cursussen op gemiddeld niveau omvatten voornamelijk trailrunning met korte afstanden off-trail running om controlepunten te vinden. Plaats elk volgend controlepunt op te onderscheiden landschapselementen zoals heuveltoppen of grote rotsblokken in de buurt van, maar niet direct op grote paden of wegen.
      3. Plaats elk volgend controlepunt zo dat het navigeren tussen controleposten meerdere, eenvoudige navigatiebeslissingen met zich meebrengt met behulp van paden en andere schijnbare leidende functies.
         OPMERKING: Bijvoorbeeld, tussen controlepunten #4 en #5 van het parcours op gemiddeld niveau in Figuur 3, moeten deelnemers beslissen welk pad ze willen nemen op twee kruispunten en vervolgens de noordelijke hekhoek in de buurt van het pad zoeken (Figuur 3).
      4. Neem een verscheidenheid aan afstanden op tussen controlepunten op het parcours.
   3. Cursussen op gevorderd niveau (voor deelnemers met veel oriëntatieloopervaring)
      1. Begin bij de startlocatie en plaats controleposten op de kaart in opeenvolgende volgorde om het oriëntatieloopparcours te vormen.
      2. Plaats elk volgend controlepunt uit de buurt van belangrijke paden of paden op een herkenbaar terreinelement, zoals een heuveltop of vallei.
         OPMERKING: Cursussen op gevorderd niveau omvatten minimale trailrunning. In plaats daarvan is navigatie afhankelijk van het gebruik van complexere terreinkenmerken of het gebruik van een kompas. Tussen checkpoints #4 en #5 van de cursus op gevorderd niveau in Figuur 4 zijn er bijvoorbeeld geen directe paden tussen checkpoints, waardoor deelnemers moeten vertrouwen op andere terreinkenmerken of een kompas om checkpoint #5 te lokaliseren, gelegen op een te onderscheiden kenmerk weg van een pad (Figuur 4).
      3. Neem een verscheidenheid aan afstanden op tussen controlepunten op het parcours.

Afbeelding 2: Een voorbeeld van een oriëntatieloopcursus op beginnersniveau, gemaakt in OpenOrienteeringMap. Beschrijvingen van de controlelocaties (aanwijzingen) zijn in deze figuur bij de kaart gevoegd, maar kunnen worden afgedrukt zoals in stap 3.2.1.8. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.

Figuur 3: Een voorbeeld van een oriëntatieloopcursus op gemiddeld niveau, gemaakt in OpenOrienteeringMap. Beschrijvingen van de controlelocaties (aanwijzingen) zijn in deze figuur bij de kaart gevoegd, maar kunnen worden afgedrukt zoals in stap 3.2.1.8. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.

Figuur 4: Een voorbeeld van een oriëntatieloopcursus op gevorderd niveau, gemaakt in OpenOrienteeringMap. Beschrijvingen van de controlelocaties (aanwijzingen) zijn in deze figuur bij de kaart gevoegd, maar kunnen worden afgedrukt zoals in stap 3.2.1.8. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.

4. Uitvoering van een oriëntatieloopinterventie

OPMERKING: De methodologie voor het implementeren van een oriëntatieloopinterventie kan variëren, afhankelijk van de ervaring van de deelnemer met oriëntatielopen, beschikbare materialen, oefenparameters en interessante onderzoeksvariabelen. Het onderstaande protocol schetst de essentiële stappen om een oriëntatieloopinterventie in een onderzoeksomgeving te implementeren.

1. Bereid de interventiekaarten en cursussen voor: Druk de oriëntatiekaart met het parcours en andere benodigde materialen (d.w.z. symboollegendes, aanwijzingenblad, enz.) in kleur af. Plaats deze in een doorzichtige, herbruikbare plastic hoes voor bescherming tegen weersinvloeden.
2. Stel controlepuntmarkeringen in.
   1. Fysieke controlepuntmarkeringen: Verzamel evenveel identificeerbare markeringen (oriëntatievlaggen, speldenvlaggen, slingers, vlaggenband of pylonen, enz.) als er controlepunten in het parcours zijn.
      1. Label elke fysieke controlepuntmarkering met het bijbehorende controlepuntnummer.
      2. Plaats voorafgaand aan de interventie elke controlepuntmarkering op de overeenkomstige locatie in de omgeving en zorg ervoor dat deze zichtbaar is.
   2. Virtuele controlepuntmarkeringen: Als het plaatsen van een fysiek object op elke controlepuntlocatie niet haalbaar is, gebruik dan de MapRun-applicatie en een smartphone (gratis, Apple iOS en Android; MapRunners).
      1. Gebruik de kaart- en cursusbestanden die zijn gemaakt in secties 2 en 3 van dit protocol met OpenOrienteeringMap en volg de instructies op https://maprunners.weebly.com/new-user-of-maprun.html. De applicatie laat een toon horen wanneer de deelnemer de straal van een bepaald controlepunt betreedt met behulp van de GPS van de telefoon.
3. Bereid het GPS-sporthorloge voor.
   1. Kies een GPS-sporthorloge dat kan worden gekoppeld met een hartslagband op de borst om de route van de deelnemer vast te leggen tijdens het navigeren op het parcours, zoals die van Polar Electro (Kempele, Finland).
   2. Stel de GPS-bemonsteringsfrequentie van het horloge in op elke 1 s (bij voorkeur) of elke 3 s en bevestig deze aan de juiste pols van de deelnemer.
      OPMERKING: Als u de MapRun-applicatie gebruikt, wordt de route van de deelnemer geregistreerd met behulp van de applicatie en is een GPS-sporthorloge niet vereist.
4. Leer basisvaardigheden voor oriëntatielopen: Voordat deelnemers voor het eerst aan een oriëntatiecursus beginnen, moet u belangrijke oriëntatievaardigheden en -concepten aanleren. Raadpleeg de vaardigheden in tabel 1 voor cursussen op meer gevorderd niveau.
   1. Oriëntatieloopsymbolen bekijken: Bekijk aan de hand van de symboollegenda uit stap 2.3 de symbolen en geef voorbeelden van dergelijke elementen in het terrein aan.
   2. De kaart oriënteren zonder kompas:
      1. Instrueer de deelnemer om de wereld om hem heen te gebruiken om zijn kaart te oriënteren. Laat de deelnemer zijn vinger op zijn of haar huidige locatie op de kaart plaatsen en sleep vervolgens de vinger naar voren op de kaart. Vraag de deelnemer om te beschrijven wat hij op de kaart aanraakt.
      2. Instrueer de deelnemer om vooruit te kijken naar het terrein en merk op dat ze hetzelfde op de kaart zouden moeten zien. Als het niet overeenkomt, instrueer de deelnemer dan om zijn kaart te draaien zodat deze elementen op één lijn liggen en de kaart is georiënteerd.
   3. Routeplanning: Met de kaart correct georiënteerd, instrueert u de deelnemer om het midden van de controlecirkel te onderzoeken en vraagt u de deelnemer met behulp van oriëntatieloopsymbolen om te beschrijven welk kenmerk hij verwacht te zien op de controlelocatie. Stel de deelnemer begeleidende vragen zoals "Welke functies kunnen we volgen om bij dit controlepunt te komen?" "Zal het checkpoint zich links of rechts van een bepaald element in het terrein bevinden?" en "Kun je de richting aanwijzen waarin we moeten gaan om dit checkpoint te vinden?".
   4. Verhuizing: Geef aan wat u moet doen als een deelnemer verdwaalt. Instrueer ze om ervoor te zorgen dat hun kaart correct is georiënteerd voordat ze terugkeren naar de laatste plaats waar ze zeker waren van hun locatie voordat ze hun kaart oriënteren en het opnieuw proberen.
5. Voltooi de oriëntatieloop.
   1. Geef op de startlocatie de plattegrond mee aan de deelnemer. Wanneer de deelnemer klaar is, zorgt u ervoor dat het GPS-sporthorloge of de MapRun-applicatie klaar is om op te nemen en te beginnen met opnemen.
   2. Laat de deelnemer de cursus zelf afmaken.
      OPMERKING: Voor de veiligheid en om ervoor te zorgen dat de deelnemer naar elk controlepunt reist, wordt voorgesteld dat een onderzoeker de deelnemer op afstand volgt en alleen zijn huidige locatie aan de deelnemer doorgeeft als deze zich niet langer binnen de grenzen van het oriëntatieparcours bevindt.
   3. Beëindig de sessie-opname zodra de deelnemer het einde van de cursus heeft bereikt.

5. Implementatie van chronische oriëntatieloopinterventies

1. Locatie: Om de vertrouwdheid van het terrein tijdens interventies van meerdere weken te verminderen, gebruikt u uitgestrekte gebieden of verschillende locaties voor oriëntatielopen.
2. Geleidelijke progressie van de moeilijkheidsgraad van het oriëntatieparcours: Start de interventie met deelnemers op beginnersniveau en ga door naar hogere niveaus en meer geavanceerde cursussen. Introduceer elke week nieuwe vaardigheden. Raadpleeg Tabel 1 voor een voorgesteld progressieplan van 6 weken.
3. Incrementele trainingsintensiteit: Verhoog regelmatig de trainingsintensiteit of koersafstand om een consistente algehele trainingsbelasting tijdens de interventie te behouden, in overeenstemming met de geselecteerde trainingsparameters.

Tabel 1. Voorbeeld van 6 weken durende voortgang van het chronische oriëntatieloopprogramma. De tabel schetst een voorbeeldlesplan voor het toedienen van een chronische oriëntatieloopinterventie gedurende 6 weken, met twee oriëntatieloopsessies per week. De moeilijkheidsgraad van de cursus en de verschillende vaardigheden, doelen en doelstellingen die moeten worden aangeleerd, worden voor elke sessie beschreven. Klik hier om deze tabel te downloaden.

6. Evaluatie van de oriëntatieloopprestaties

1. Analyse van oriëntatieloopprestaties met behulp van GPS-routegegevens
   1. Oriëntatielooproutes bekijken: Bekijk de routes van alle deelnemers, samen met hun bijbehorende hartslag- en tempogegevens, met behulp van de relevante horloge-applicatie (bijv. PolarFlow, Polar Electro, Kempele, Finland) of vanuit de MapRun-applicatie (zie stap 4.2.2.) indien gebruikt.
   2. Vergelijkende analyse van GPS-routes: Vergelijk de routes die door alle deelnemers zijn afgelegd met behulp van eenvoudige platforms zoals Google - MyMaps (Figuur 5) of met behulp van complexere software zoals ArcGIS (beschikbaar voor aankoop of gratis proefperiode; Ramen; Esri).
2. Evaluatie van de oriëntatieloopprestaties op basis van de afgelegde afstand: Bereken een verhouding tussen de afgelegde afstand (verkregen van het GPS-sporthorloge of de MapRun-applicatie) en de optionele routeafstand (of gemiddelde routeafstand) voor het voltooien van het oriëntatieloopje.
   OPMERKING: Deelnemers die navigatiefouten maken, zullen een grotere afstand afleggen dan de meest directe route die mogelijk is voor het voltooien van het parcours. Hogere verhoudingswaarden duiden op minder navigatie-efficiëntie. Zie hieronder voor representatieve resultaten van deze prestatie-evaluatie.

Figuur 5: Een voorbeeldanalyse van GPS-routes gemaakt door deelnemers aan oriëntatielopen met behulp van Google MyMaps. De afbeelding bevat routes die door meerdere deelnemers zijn genomen, gemarkeerd in verschillende kleuren, en kan worden gebruikt om navigatievaardigheden tijdens het oriëntatieloopparcours te visualiseren, zoals beschreven in stap 6.1.2. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.

Resultaten

Oriëntatieloop prestaties

Ons eerdere werk analyseerde de navigatieprestaties van 41 deelnemers die zich bezighielden met oriëntatielopen⁵. Voor een uitgebreid begrip van de onderzoeksmethodologie, zie Waddington et ^al.5.

In deze studie deden 19 deelnemers aan oriëntatielopen met een krachtige (hardloop)intensiteit, terwijl 22 het deden met een matige oriëntatieloop (loop) intensiteit. De navigatieprestaties werden bepaald door de verhouding te berekenen tussen de afstand die de deelnemer had afgelegd en de meest optimale route voor het oriëntatieloop. Deze analyse gaat ervan uit dat deelnemers die verder reizen dan de meest efficiënte route navigatiefouten maken, waardoor hun afstand die ze afleggen om het oriëntatieloopparcours te voltooien, wordt verlengd. Een verhouding van 1 geeft dus aan dat de deelnemer de oriëntatieloopcursus heeft afgelegd via de meest efficiënte route zonder fouten te maken.

De meest optimale route over het oriëntatieloopparcours werd bepaald door een oriëntatieloper op expertniveau. Deze route werd meerdere keren gemeten met behulp van een telmeter in zowel voorwaartse als achterwaartse richting door verschillende onderzoekers voor een totaal van zes metingen. Aan de hand van het gemiddelde van deze maatregelen werd bepaald dat de meest efficiënte route van het oriëntatieloopparcours 1300 m was.

De gemiddelde afstand die werd afgelegd om het oriëntatieloopparcours te voltooien voor deelnemers die oriëntatielopen met een krachtige trainingsintensiteit was 1415,79 ± 162,25 m en 1360 ± 149,83 m voor deelnemers die oriëntatielopen met een matige intensiteit. In termen van de verhouding tussen de afgelegde afstand en de meest optimale route, was de gemiddelde verhouding voor de oriëntatieloopgroep met intensieve intensiteit 1,09 ± 0,12 (bereik: 0,95-1,35) en 1,05 ± 0,12 (bereik: 0,96-1,48) voor de oriëntatieloopgroep met matige intensiteit (Figuur 6). Deze resultaten laten zien dat deelnemers die zich oriënteerden met een krachtige of matige intensiteit verder reisden dan de optimale route, wat wijst op de aanwezigheid van navigatiefouten die typisch zijn voor beginners en waarvan wordt verwacht dat ze verbeteren met training. Door deze waarden te vergelijken met de gevisualiseerde route die is vastgelegd door het GPS-sporthorloge, zoals in afbeelding 5, kunnen de navigatieprestaties verder worden aangegeven.

Figuur 6: Navigatie-efficiëntieverhouding bij verschillende oriëntatieloopintensiteiten. De figuur illustreert de gemiddelde ± SD van de navigatie-efficiëntieratio van deelnemers die een oriëntatieloopcursus voltooien met een matige of krachtige trainingsintensiteit. De verhouding werd berekend als de door de deelnemer afgelegde afstand (zoals bepaald door een GPS-sporthorloge) gedeeld door de meest optimale routelengte van 1300 m, en een waarde van 1 geeft aan dat het parcours zonder navigatiefouten is afgelegd. Gegevens zijn eerder gerapporteerd in Waddington et ^al.5. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.

Discussie

Oriëntatielopen, dat lichaamsbeweging combineert met de cognitieve uitdaging van navigatie, biedt een unieke interventie met het potentieel om het cognitief functioneren te verbeteren in domeinen die sterk worden beïnvloed door leeftijd en dementie ^2,6. Het ontbreken van gestandaardiseerde protocollen en een algemeen gebrek aan kennis over oriëntatielopen ondermijnt echter het klinische nut van deze sport. Dit artikel gaat in op deze hiaten en biedt een gedetailleerd protocol voor het ontwerpen van oriëntatieloopkaarten en materialen voor het implementeren van oriëntatielopen in een onderzoeksomgeving voor mensen met minimale kennis van oriëntatielopen.

Hoewel oriëntatieloopinterventies zullen variëren in termen van locatie en cursusopzet, biedt dit protocol uitgebreide bronnen, materialen, websites en programma's om een oriëntatieloopinterventie te ontwikkelen die gericht is op het meten van de cognitieve effecten ervan. Deze gids is uitsluitend bedoeld voor informatieve en educatieve doeleinden en wordt geleverd 'zoals deze is' zonder enige garanties, expliciet of impliciet. De auteurs wijzen elke verantwoordelijkheid af voor de toepassing van de beschreven methoden en elke aansprakelijkheid voor eventuele nadelige resultaten of schade als gevolg van het gebruik ervan. Onderzoekers die deze gids gebruiken om hun eigen oriëntatieloopinterventies te ontwikkelen, zijn als enige verantwoordelijk voor het beoordelen van de bijbehorende risico's van hun methodologie, het verkrijgen van de juiste institutionele goedkeuringen en het waarborgen van de naleving van alle relevante ethische richtlijnen en voorschriften.

Het kiezen van het kaarttype in stap 2 is afhankelijk van de beschikbare tijd, middelen, cartografievaardigheden en het vaardigheidsniveau van de deelnemer. Gedetailleerde oriëntatiekaarten gemaakt in programma's zoals OCAD of OpenOrienteeringMapper (stap 2.2) worden over het algemeen aanbevolen, omdat ze een groter detailniveau en uitgebreide hoogtegegevens kunnen weergeven die vereenvoudigde kaarten gemaakt met OpenOrienteeringMap niet kunnen weergeven. Aangezien oriëntatielopers op expertniveau melden dat ze in staat zijn om ruimtelijke informatie op hoog niveau efficiënt te verwerken tijdens het uitvoeren van², worden gedetailleerde kaarten aanbevolen voor dergelijke deelnemers om de complexiteit van de beschikbare kaartinformatie aan te passen aan hun vaardigheden. Het maken van gedetailleerde oriëntatieloopkaarten vereist echter kennis van cartografie en meer tijd, wat een barrière kan zijn voor onderzoekers zonder eerdere oriëntatieloopkennis, wat een beperking kan zijn voor het implementeren van een oriëntatieloopinterventie. In dergelijke gevallen kunnen vereenvoudigde oriëntatieloopkaarten (stap 2.1) worden gemaakt met OpenOrienteeringMap voor alle deelnemersniveaus.

In stap 3 is het belangrijk om achtereenvolgens controlepunten in numerieke volgorde toe te voegen, beginnend bij de startlocatie en eindigend op de finishlocatie. Door dit te doen, is de koerszetter beter in staat om de mogelijke route-opties tussen controlepunten te volgen om de moeilijkheidsgraad van het parcours effectief te veranderen. Bij het instellen van een cursus op beginnersniveau in sequentiële volgorde, kan de cursusbepaler er bijvoorbeeld voor zorgen dat er slechts één beslissing hoeft te worden genomen door de deelnemers van het ene controlepunt naar het andere.

Bij het aanleren van basisoriëntatievaardigheden in stap 4.4 kunnen sommige deelnemers op beginnersniveau meer instructie nodig hebben dan anderen om de oriëntatieloopconcepten te begrijpen. Onderzoek toont aan dat personen zonder oriëntatieloopervaring ruimtelijke navigatie en verwerking anders benaderen en ook een slechter ruimtelijk geheugen hebben dan mensen met oriëntatieloopervaring ^2,3. Dit benadrukt individuele verschillen in ruimtelijk geheugenvermogen en hun impact op het leren en de prestaties van oriëntatielopen. Daarom kan het nodig zijn om het protocol aan te passen om meer uitgebreide en gedetailleerde oriëntatieloopinstructies op te nemen om aan deze verschillen tegemoet te komen.

Het wordt aanbevolen om oriëntatielooplocaties te kiezen die relatief onbekend zijn voor deelnemers, omdat de navigatieneigingen van een persoon kunnen variëren tussen onbekende en bekende terreinen³⁴. Veiligheidsoverwegingen en aanpassingen zijn echter cruciaal bij het implementeren van oriëntatieloopinterventies, vooral in onbekende gebieden. Een grondige risicobeoordeling voor alle gebruikte terreinen wordt geadviseerd voordat een oriëntatieloop wordt gemaakt. Aangezien oriëntatielopen meestal buiten plaatsvindt en sommige cursussen veel ruimte nodig hebben, zijn niet alle locaties, klimaten of weersomstandigheden veilig.

Om veiligheidsredenen moeten de routes van de deelnemer continu worden gevolgd met behulp van een GPS-sporthorloge of een soortgelijk apparaat en moeten ze worden geobserveerd door een onderzoeker (zonder interferentie) om hun tijd en locatie te controleren. Bij het voltooien van de oriëntatieloopinterventie, zoals in stap 4.5, is het van cruciaal belang dat het GPS-sporthorloge of de MapRun-applicatie die wordt gebruikt, een GPS-signaal ontvangt en correct begint op te nemen om de route van de deelnemer gedurende het hele parcours te volgen.

Aanvullende veiligheidsoverwegingen worden aanbevolen wanneer deelnemers langere cursussen op gevorderd niveau volgen. Dit omvat het beschikbaar hebben van een EHBO-doos en contactgegevens voor noodgevallen van de deelnemers. Deelnemers kunnen ook worden verplicht om een communicatieapparaat bij zich te hebben, alleen voor gebruik in noodgevallen. Aangezien oriëntatielopen met hoge intensiteit kan worden uitgevoerd, moeten gezondheidsbeoordelingen van alle deelnemers worden voltooid voordat ze aan oriëntatielopen beginnen om er zeker van te zijn dat ze fysiek in staat zijn om de oriëntatieloopcursus zonder onnodig risico te voltooien. Ten slotte moet er voldoende hydratatie en voeding beschikbaar zijn voor de duur van de oriëntatieloop en trainingsparameters. Door het implementeren van deze veiligheidsmaatregelen kan het risico op ongevallen en noodsituaties aanzienlijk worden verminderd. Onderzoekers worden herinnerd aan hun verantwoordelijkheid bij het beoordelen van risico's en het verkrijgen van de nodige ethische goedkeuring voor hun unieke interventie

Concluderend, naarmate het gebied van oriëntatielooponderzoek zich ontvouwt, biedt dit protocol informatie die onderzoekers met minimale oriëntatieloopkennis kunnen gebruiken om oriëntatieloopinterventies in een onderzoeksomgeving te ontwerpen en uit te voeren. Door dit protocol als leidraad te gebruiken, zullen toekomstige onderzoekers in staat zijn om gestandaardiseerde oriëntatieloopkaarten en cursussen te maken om de gewenste resultaten te bestuderen.

Materialen

Lijst van materialen gebruikt in dit artikel

Naam	Bedrijf	Catalogusnummer	Opmerkingen
Borsthartslagmeterriem	Polar Electro	https://www.polar.com/	Of elk ander apparaat dat hartslag continu kan opnemen en dat kan worden gekoppeld aan de gekozen horloge.
Klembord	Staples	https://www.staples.com/clipboards	Om eventuele maatregelen in het veld vast te leggen.
Kleurenprinter	HP Laser kleurenprinter	https://www.hp.com/	Om kaarten af te drukken.
Computer	Lenovo IdeaPad	https://www.lenovo.com/in/en/c/laptops/ideapad/	Zorg ervoor dat het gekozen apparaat in staat is om uw gekozen oriëntatie kaart en cursus software te draaien.
GPS Sport horloge	Polar Electro	https://www.polar.com/	Of elk ander GPS horloge met een bemonsteringssnelheid van 1–3 s.
OCAD voor Oriëntatieloop	OCAD	https://www.ocad.com/nl/
OpenOrienteeringMapper	Open oriëntatieloop	https://www.openorienteering.org/apps/mapper/
Orientatiekompas (voor meer gevorderde oriëntatielopers)	Suunto Oy	https://www.suunto.com/nl-be/News/Suunto-introduces-stable-and-fast-AIM-compasses-for-competitive-orienteers/	Of elk ander kompasmodel dat in staat is om zich te oriënteren op het magnetische noorden en een koershoek in te stellen.
Orientatiecontrolemarkering OF pinvlag OF markeringstape OF pyloon	Silva-USA (oriëntatiecontrolemarkeringen) OF Amazon.com	n/a	Kies een item om elke controlepuntlocatie te markeren dat het meest haalbaar is voor uw interventie.
Pen	Staples	https://www.staples.com	Om eventuele maatregelen in het veld vast te leggen.
Kunststof papierhoes	Staples	https://www.staples.com/sheet-protectors/	Om kaarten te beschermen tegen weer.
Smartphone die in staat is om de MapRun-applicatie uit te voeren	Apple, iPhone 12	https://www.apple.com/iphone/	Vereist als u de MapRun-applicatie gebruikt zoals beschreven in stap 4.2.2.