國立臺灣大學生物資源暨農學院生物產業機電工程學系
碩士論文
Department of Bio-Industrial Mechatronics Engineering College of Bioresources and Agriculture
National Taiwan University Master Thesis
電腦認知遊戲訓練對健康長輩動作功能與認知之效益 Efficacy of Computer-Based Cognitive Game Training
on Motor and Cognitive Functions for Healthy Elderly
林楷能 Kai-Neng Lin
指導教授：周瑞仁 博士 Advisor: Jui-Jen Chou, Ph.D.
中華民國 107 年 8 月
August, 2018
口委審定書
致謝
在碩士的這兩年，不管在生活及研究上，因為努力還有許多人的幫助，讓我 成長許多。第一位要感謝的是我的指導教授周瑞仁老師，一路上給予我的指導讓 我受益匪淺，雖有時嚴厲，但僅是為了培養學生做人做事的方法，為未來研究或 是進入職場作充分準備。一是訓練自己養成批判性思考，對自己越嚴格，別人越 不易挑出毛病，二是時時刻刻心懷感恩的心，任何成就非一人所能達到，感謝一 路上對自己提供幫助的人。感謝三位口試委員：謝謝系上鄭宗記主任給予撰寫論 文上的寶貴意見，以及生機特論與專題討論札實的課程訓練；謝謝農業經濟系的 陳郁蕙老師在統計上給予相當多著實有力的幫助，不吝嗇分享寶貴的統計講義給 學生；謝謝職能治療系的毛慧芬老師，在論文上給予學生莫大的幫助，也謝謝純 安學姊與沛宇學妹提供實驗需要的長輩及幫忙借用教室，也要感謝願意來參與實 驗的爺爺奶奶們，你們辛苦了。若不是有毓祥開闢的道路及方向，或許在研究這 條路我會走得更辛苦吧！感謝秋旺、連鑫、啟軒、詩旭及喻政幫忙做實驗，還有 其他實驗室夥伴，一起放鬆、聊天還有吃肉，在碩士生涯裡增添許多趣味。最後 感謝我的家人給予我的支持與鼓勵，這一路走來不輕鬆，過程非常的不容易，但 是我做到了，這一切的酸甜苦辣都將化為滋潤我的養分，讓我更強大。完成碩士 學業代表這個階段的結束，但在林楷能的人生中，更象徵一個新的里程碑。
摘要
目的：本研究探討電腦認知遊戲結合兩種動作訓練對健康長輩認知功能及動 作功能提升之效益。
背景：認知功能及動作功能的衰退是阻礙長輩成功老化的因素之二，在認知功 能中的短期記憶力、分散注意力及抑制功能普遍衰退較快。由2009 年所提出的「老 化及鷹架理論」可知，認知功能是可以經由學習或訓練等過程獲得提升。近年來，
部分研究進一步證實電腦認知遊戲訓練對認知功能具有正面效益，且容易做到個 人化設計、激發長輩使用動機等優勢。此種認知介入方式還可結合動作功能之運用，
但目前的文獻鮮少同時探討動作功能及認知功能的效益。
研究方法：使用兩組延遲介入隨機分派試驗(大動作組與小動作組)，並於社區
招募符合收案條件之16 位健康長輩參與研究。基準點至前測間共四週不介入，前
測至後測間共四週進行電腦認知遊戲介入。大動作組與小動作組均接受 8 次電腦
認知遊戲介入，每週兩次，一次 30 分鐘，並於基準點/前測/後測完成以下評估內 容：(1)整體認知功能(MoCA)、(2)短期記憶力(DS-forward、電腦認知遊戲評估 (GAME1))、(3)分散注意力(CTT-2、電腦認知遊戲評估(GAME2))、(4)抑制功能 (SCWT、電腦認知遊戲評估(GAME3))、(5)上肢動作(NHPT(左手)、NHPT(右手))、
(6)下肢動作及平衡(GUG、FTSST)，並以無母數統計檢定組間及組內是否有差異。
研究結果：(一)基準點/前測/後測整體比較：全體受試者除了上肢動作與下肢 動作(GUG)，其餘評估項目整體上均有差異；大動作組除了短期記憶力(DS-forward)、
上肢動作(NHPT(左手))與下肢動作(GUG)，其餘整體上均有差異；小動作組除了整 體認知、短期記憶力(DS-forward)、上肢與下肢動作，其餘整體上均有差異。(二)前 測/後測比較：全體受試者除了上肢動作(NHPT(左手))，其餘均有進步；大動作組 除了上肢動作(NHPT(左手))與抑制功能(GAME3)，其餘均有進步；小動作組除了短
期記憶力(DS-forward)、上肢與下肢動作，其餘均有進步。在前後測差值的比較上，
大動作組唯在上肢動作(NHPT(右手))與下肢動作方面進步幅度比小動作組多。(三) 基準點/前測比較：全體受試者除了下肢動作(FTSST)、短期記憶力(GAME1)及分散 注意力(GAME2)，其餘均無差異；大動作組除了抑制功能(SCWT)，其餘均無差異；
小動作組除了下肢動作(FTSST)，其餘均無差異。大動作組與小動作組於基準點、
前測與基準點/前測差值組間比較均無差異。
結論：電腦認知遊戲介入後，全體受試者在短期記憶力、分散注意力及抑制功 能有進步，又結合拍打之大動作組於電腦認知遊戲介入後，動作功能(包含上肢 與下肢動作)除了左上肢動作以外，進步程度較手指按壓鍵盤之小動作組多，
然而短期記憶力、分散注意力及抑制功能沒有比手指按壓鍵盤之小動作組進步 地多。另由問卷調查與訪談可得知，本研究所研發之電腦認知遊戲能夠引起長輩 的興趣，達到娛樂的效果。未來將蒐集更多實驗資料進一步驗證上述結果。
關鍵字：電腦認知遊戲、短期記憶力、分散注意力、抑制功能、動作功能、認知訓 練
Abstract
Aim: This research is trying to investigate the benefits to elders over 65s brought by our computer-based cognitive training game with high and low level of motor engagements on cognitive and motor functions.
Background: The declination on cognitive and motor functions increases the difficulty to achieve successful aging. In addition, cognitive functions such as short-term memory, divided attention and inhibition show significant degeneration during aging.
According to the scaffolding theory of aging, cognitive functions can be enhanced through training and learning. It is verified that the interventions utilizing computer-based cognitive games training have positive benefits on cognitive functions. The flexibility to customize and the entertaining effect to attract players are advantages using computer- based cognitive game to train the elders’ cognitive functions. In this research, we believe this kind of cognitive training has the possibility to incorporate the usage of motor functions. However, the benefit of simultaneously engaging in cognitive and physical activities for elderly is rarely studied and therefore, it will be the direction in this study.
Method: The research separates all participants over 65s into two groups – high level motor engagement group and low level moto engagement group. We include 16 healthy elders in community to engage in this research. There are 4 weeks no intervention period between the baseline and the pre-test and 4 weeks intervention between the pre- test and post-test. 8 participants in each group go through 30 minutes computer game playing a day, two days a week and totally 8 times intervention of the playing. The outcomes include: (1)Overall Cognitive Function(MoCA)、(2)Short-term Memory(DS- forward 、 Evaluation from Computer–based Cognitive Game(Game1)) 、 (3)Divided
Attention(CTT-2 、 Evaluation from Computer–based Cognitive Game(Game2)) 、 (4)Inhibition(SCWT、Evaluation from Computer–based Cognitive Game(Game3))、
(5)Upper Limbs(NHPT(Left Hand) 、 NHPT(Right Hand)) 、 (6)Lower Limbs and Balance(GUG、FTSST). We use nonparametric statistics test to find any difference both in inter-group and intra-group.
Result: The statistical comparison of baseline/pretest/posttest: all participants exhibited difference except upper limbs and lower limbs(GUG). Participants in high level of motor engagement group showed difference except short-term memory(DS-forward), upper limbs(NHPT(Left Hand)) and lower limbs(GUG). Meanwhile, participants in low level of motor engagement group revealed difference except overall cognitive function, short-term memory(DS-forward), upper limbs and lower limbs. The comparison of pretest/posttest: All participants exhibited improvement except upper limbs(NHPT(Left Hand)). Participants in high level of motor engagement group displayed improvement except upper limbs(NHPT(Left Hand)) and inhibition(Game3). Participants in low level of motor engagement group exhibited improvement except short-term memory(DS- forward), upper limbs and lower limbs. As for the interval value between pretest and posttest, participants in high level of motor engagement group improved more than low level ones on upper limbs(NHPT(Right Hand)) and lower limbs. The comparison of baseline/pretest: All participants displayed no difference except short-term memory(Game1), divided attention(Game2) and lower limbs(FTSST). Participants in high level of motor engagement group exhibited no difference except inhibition(SCWT).
Participants in low level of motor engagement group exhibited no difference except lower limbs (FTSST). Finally, no difference was found in the baseline comparison, pretest comparison and interval value between baseline and pretest between two groups.
all participants showed improvement in short-term memory, divided attention and inhibition. Although participants in high level of motor engagement group averagely had better performance on motor functions except upper limbs(NHPT(Left Hand)), the performance on cognitive functions had no better effects. Furthermore, the results from questionnaire showed that our computer-based cognitive game was capable of appealing elders’ interests and achieving the effect of entertainment. All of those results will be validated through more experimental data in the future.
Key Words: Computer-Based Cognitive Game, Short-Term Memory, Divided Attention, Inhibition, Motor Functions, Cognitive Training.
目錄
口委審定書 ... i
致謝 ... ii
摘要 ... iii
Abstract ... v
目錄 ... viii
圖目錄 ... x
表目錄 ... xii
第1 章 緒論 ... 1
第2 章 文獻探討 ... 3
2.1 認知功能老化表現 ... 3
2.2 動作功能老化表現 ... 4
2.3 認知訓練理論 ... 5
2.4 非遊戲式認知訓練 ... 6
2.5 遊戲式認知訓練 ... 7
2.6 總結 ... 8
2.7 研究目的與研究假設 ... 8
第3 章 材料與方法 ... 9
3.1 研究設計 ... 9
3.2 受試者選擇 ...11
3.3 電腦認知遊戲 ...11
3.4 介入內容 ... 17
3.6 資料分析 ... 26
第4 章 結果與討論 ... 29
4.1 樣本描述 ... 29
4.2 基準點、前測與後測整體分析 ... 29
4.3 基準點與前測分析 ... 35
4.4 介入成效分析 ... 43
4.5 問卷資料分析 ... 50
第5 章 結論與未來工作 ... 58
參考文獻 ... 59
附錄 ... 66
附錄一 計畫核准書 ... 66
附錄二 基本資料 ... 69
附錄三 中文(台灣)版蒙特利爾智能測驗 MoCA ... 70
附錄四 數字廣度測驗—順向背誦 ... 71
附錄五 彩色路徑描繪測驗第 2 部分 ... 72
附錄六 色字測驗第三部分 ... 74
附錄七 九孔插棒測驗與起立行走測試 ... 76
附錄八 五次坐立試驗 ... 77
附錄九 問卷 ... 78
圖目錄
圖 3-1 實驗流程圖 ... 10
圖 3-2 指定圈圈移動圖(1) ... 12
圖 3-3 指定圈圈移動圖(2) ... 13
圖 3-4 指定圈圈之有效觸發範圍 ... 13
圖 3-5 小動作組操作方式 ... 14
圖 3-6 四種顏色運動感測器位置 ... 14
圖 3-7 大動作組操作方式(1) ... 15
圖 3-8 大動作組操作方式(2) ... 15
圖 3-9 控制器模組(Lin et al., 2018) ... 16
圖 3-10 取樣電壓圖 ... 17
圖 3-11 大動作組長輩遊玩畫面 ... 19
圖 3-12 小動作組長輩遊玩畫面 ... 20
圖 3-13 出現需記憶的顏色圈圈(G1) ... 20
圖 3-14 灰色圈圈出現並向左移動(G1) ... 20
圖 3-15 第一個記憶的顏色圈圈(G1) ... 21
圖 3-16 第二個記憶的顏色圈圈(G1) ... 21
圖 3-17 出現有數字之顏色圈圈(G2) ... 21
圖 3-18 順序 1 的顏色圈圈(G2) ... 22
圖 3-19 順序 2 的顏色圈圈(G2) ... 22
圖 3-20 順序 3 的顏色圈圈(G2) ... 22
圖 3-21 不同顏色圈圈向左移動(G3) ... 23
圖 3-23 綠燈得拍打靠近有效觸發位置之顏色圈圈(G3) ... 23
圖 3-24 遊戲評估之操作動作與位置(1) ... 25
圖 3-25 遊戲評估之操作動作與位置(2) ... 26
圖 4-1 問卷第 1 題 ... 52
圖 4-2 問卷第 2 題 ... 52
圖 4-3 問卷第 3 題 ... 52
圖 4-4 問卷第 4 題 ... 53
圖 4-5 問卷第 5 題 ... 53
圖 4-6 問卷第 6 題 ... 53
圖 4-7 問卷第 7 題 ... 54
圖 4-8 問卷第 8 題 ... 54
圖 4-9 問卷第 9 題 ... 54
圖 4-10 問卷第 10 題 ... 55
圖 4-11 問卷第 11 題 ... 55
圖 4-12 問卷第 12 題 ... 55
圖 4-13 問卷第 13 題 ... 56
圖 4-14 問卷第 14 題 ... 56
圖 4-15 問卷第 15 題 ... 56
圖 4-16 問卷第 15 題(可接受商品價格) ... 57
圖 4-17 問卷第*題(僅大動作組作答) ... 57
表目錄
表 3-1 兩組遊戲中運用之認知與動作功能 ... 18
表 3-2 電腦認知遊戲內容 ... 18
表 3-3 組內假設檢定 ... 27
表 3-4 組間假設檢定 ... 27
表 4-1 受試者人口學資料 ... 29
表 4-2 全體受試者基準點/前測/後測整體比較(組內) ... 32
表 4-3 大動作組基準點/前測/後測整體比較(組內) ... 33
表 4-4 小動作組基準點/前測/後測整體比較(組內) ... 34
表 4-5 全體受試者基準點與前測比較(組內) ... 37
表 4-6 大動作組基準點與前測比較(組內) ... 38
表 4-7 小動作組基準點與前測比較(組內) ... 39
表 4-8 大動作組與小動作組基準點比較(組間) ... 40
表 4-9 大動作組與小動作組前測比較(組間)... 41
表 4-10 大動作組與小動作組基準點/前測差值比較(組間) ... 42
表 4-11 全體受試者介入成效分析(組內) ... 46
表 4-12 大動作組介入成效分析(組內) ... 47
表 4-13 小動作組介入成效分析(組內) ... 48
表 4-14 大動作組與小動作組前測/後測差值比較(組間) ... 49
第1章 緒論
隨著人類壽命的延長及健康醫療的發展，使得老年人口比例逐年攀升。依 照內政部統計處 2017 年底所公布的資料顯示，65 歲以上之人口數占總人口 13.7%，較 10 年前的 9.8%上升了近四個百分點(內政部統計處，2017)，而在 聯合國 2017 年的全球人口報告中指出，全球年齡超過 60 歲的人口佔全球人 口比例估計將從2017 年的 12%成長到 2050 年的 21%(United Nations, 2017)。
在高齡人口不斷成長的現今社會，如何度過逐漸延長的晚年不僅是個人所關 注的，也是一項關係國家社會的議題。因此，長輩的健康服務政策慢慢開始從
「醫療照護」轉變為「健康促進」的概念(Lamm and Blank, 2005)。
老化為人體必經的階段，其指人體結構及生理、心理功能隨時間進行而累 積的變化，一種正常但不可逆的持續性過程(葉與薛，1998)。早於 1997 年，
Rowe 及 Kahn 兩位學者(1997)提出成功老化（Successful Aging）的模型，並強 調三個主軸：盡量避免疾病與失能；維持高度的認知及身體功能；主動地投入 生產性活動。到了 2002 年，世界衛生組織（WHO）(2002)更提出活躍老化
（Active Aging）的概念：「活躍老化是當年紀增長的同時，盡可能提升健康、
參與及安全的機會以增進生活品質的過程。」，此概念減少強調疾病的影響，
反而加強了參與及預防的概念，促進長輩參與活動及社會事務，儘可能維持其 認知及身體功能。
對於長輩而言，老化過程往往導致認知或動作等功能的衰退，而這樣功能 性的退化伴隨而來的是慢性疾病、失能、照護等種種問題(Lewis, 2003/蔡等人 譯，2012)。因此，基於以上學者及國際組織所提倡之概念，發展出不同類型 認知方面的訓練，除了傳統的紙筆測驗與職能治療師的專業訓練外，也發展出 不同素材的認知訓練遊戲，如桌遊、遊戲軟體等，目的欲減緩長輩老化速率，
進而達到預防的效果。而本研究以該理念為基礎，開發出一套針對長輩認知與 動作功能訓練之電腦認知遊戲。
第2章 文獻探討
2.1 認知功能老化表現
認知功能為心智運作的結構與歷程，人們藉由感知器官接受外部訊息，再主動 選擇歷程，最後透過知覺理解意義(智齡聯盟，2013)。主要的認知功能包括記憶、
注意力、執行功能、語言與判斷力等(Rego et al., 2010)，由相當複雜的生理與心理 機能所構成，與人們的日常生活息息相關。然而，隨者人的年紀增長，生理及心理 機能慢慢開始出現問題。在多重生理與心理機能衰退的影響下，認知功能也會逐漸 衰退。影響長輩認知功能的因素大致分為三類：生理因素、心理因素及社會文化因 素(秦秀蘭，2012)。生理因素包括大腦功能的自然老化、大腦中產生的病變及神經 傳導物質分泌量降低(Gariépy and Ménard, 2010)；心理因素包括自我思想、情緒調 適及心智活動；社會文化因素則包含社會參與、社會期望及職業成就(Todorov et al., 2011)。因此，生理、心理機能甚至社會文化等影響因子的變化都可能對認知功能 造成莫大的影響，使得認知功能衰退速率因長輩個體的差異而大不相同。
認知功能當中普遍衰退較明顯的以短期記憶力、分散注意力及抑制功能為主 (智齡聯盟，2013 ; 秦秀蘭，2012)。大多數長輩老化過程中，最常見的認知功能衰 退項目之一為短期記憶力。記憶是複雜的心理歷程及過去經驗在人腦中的反映，以 訊息處理的觀點解釋記憶，把記憶看作是對輸入訊息的編碼、儲存及提取的過程，
按儲存時間分為短期與長期記憶(楊治良，2001 ; Sternberg, 2009/李玉琇、蔣文祁譯，
2011)，老化過程會對輸入訊息的儲存或是提取產生負面影響，導致其功能執行速 度減緩或是發生障礙，其中又以短期記憶力影響甚鉅，所以在日常生活中，常常長 輩會遇到這樣的現象：上一秒做過的事情，下一秒即忘記，雖然此現象也常發生於 中年甚至青年族群，但以老年階段的長輩更為明顯。另一常見的認知功能衰退項目
為分散注意力，此功能定義為個體可以同時針對多重任務產生適當反應的能力 (Sohlberg and Mateer, 1987)，若要同時注意多項任務，勢必須將注意力有效地分配 至每一項任務，反應「認知資源」是有限的概念(注意力研究&職能治療，2016)，
對長輩來說，生理機能的下降會導致注意力規劃能力，也就是認知資源分配能力變 差，難以專注於多件事情，甚至在專注單一事情上都會出現問題。而抑制功能也是 在認知功能衰退中常見的項目，抑制功能為個體主動壓抑、中斷或延遲反應的能力，
避免與當下情境和目標無關的干擾(注意力研究&職能治療，2016)，常聽到一些長 輩原先脾氣溫和，然而到了晚年個性卻大相逕庭，變得急躁，甚至容易發脾氣，其 原因在於抑制功能的衰退導致長輩對於外界事物變化或是干擾的掌握變差，一旦 面對到環境所產生的負面變化，難以接受且無法控制自己的情緒。
2.2 動作功能老化表現
除了認知功能會受到老化而影響，動作功能亦為如此，其功能是老化過程中不 可忽視的一環。動作功能(Motor Function)依照動作控制程度的不同可分為大動作 (Gross Motor)及小動作(Fine Motor)，大動作執行過程中運用到身體較多部份的肌 群，像是起坐、行走、跑步、保持平衡、改變動態姿勢等；而小動作則是相對運用 局部小範圍的肌肉組織執行動作，像是手寫、抓物體、控制滑鼠按鍵等(SCIENCING, 2017)。隨著年齡增加，骨質流失及肌肉質量的減少使得四肢的活動力較青中年時 期下降許多(Lewis, 2003/蔡等人譯，2012)。另一方面，認知功能當中的執行功能，
包含所謂的心理動作能力(也稱動作計畫能力)，乃是由大腦活動支配以進行有目的 性之動作能力(包含四肢動作協調、反應速度等)(Fleishman, 1975)，也有隨年齡增長 而老化退步的現象(Lewis, 2003/蔡等人譯，2012)。綜合以上動作及認知功能的衰退，
讓長輩對於四肢控制力逐漸下降，無法在日常生活中隨心所欲地運用四肢動作功
2.3 認知訓練理論
認知功能老化乃正常現象，但認知功能的衰退可能導致長輩無法在日常生活 中自理，因此就需要人力照料，甚至需支付龐大的醫療費用，在現今高齡化的社會 中，逐漸對社會產生莫大的照護成本。如果能於認知功能衰退至嚴重影響長輩的階 段前，透過有效的介入方法減緩老化的速率，除了能大幅降低照護上時間、人力與
金錢的成本，也能使長輩在老年階段達到「成功老化」。目前於神經認知科學上已
有許多研究證實認知功能可被訓練。Liberati 等學者(2012)認為認知訓練(Cognitive Training)為透過執行反覆練習標準化認知任務來維持大腦認知機轉因子之彈性。另 外，在這些認知老化相關知識與研究當中，最為著名的「老化與認知鷹架理論」
(Scaffolding Theory of Aging and Cognition, STAC)提到長輩的大腦在認知老化過程 中，在訊息處理速度、記憶、抑制能力等認知功能衰退較快，而經由外部活動的介 入能使長輩不斷建構一種「補償式」的認知鷹架，簡言之，大腦透過塑造替代的神 經迴路或鷹架來對抗老化所產生的生理變化(Park and Reuter-Lorenz, 2009)，該理論 提及更重要的是，透過學習新事物、運動、腦力活動及認知訓練等方式幫助腦部活 化，促進神經元增生及增加腦部代謝率，讓大腦建立有效的認知鷹架，維持一定的 認知功能，減緩其衰退速率。另有研究證實特定認知訓練對於長輩記憶力、視覺空 間、反應速度、語言流暢度等特定認知能力的提升有顯著的成效，但針對這樣特定 認知範疇的認知訓練，其成果不易轉移至其他認知範疇或日常生活功能，例如針對 記憶力訓練成效，不會展現在問題解決能力(Rebok et al., 2014)，不過還需更多資料 驗證之。
2.4 非遊戲式認知訓練
過去常見的認知訓練包含紙筆測驗以及專業職能治療師一對一或一對多進行 特定認知功能訓練，雖證實有成效，但過程耗費人力，因此研究學者開始思考其他 種不同的認知訓練方式。隨著電腦科技越來越發達，其便利性逐漸為人們帶來影響，
甚至開始有研究將電腦結合認知訓練。Kueider 等學者(2012)從 1984~2011 年間電 腦認知訓練文獻整理中發現，相較於傳統的認知訓練方式，電腦認知訓練對於長輩 的認知功能提升效果較佳，且具有易於個人化、不受環境限制、減少人力支出等優 勢(Miller, 2013)，另外，透過良好的軟體介面設計，即使使用者並無使用電腦的經 驗，仍可以順利參與(Maseda and Naveira, 2013)。2017 年，Liu 等學者開發一認知 訓練系統，將簡易智能量表(Mini-Mental State Examination)電腦化，除可讓使用者 重複進行多次訓練，也能透過電腦將分數資料自動儲存，便於管理。
在非遊戲式認知訓練當中，也有部分訓練以運動的方式進行，主要原因在於過 去許多探討身體活動和認知功能相關性的研究發現，經常從事身體活動除了對身 體健康有許多好處，對減緩大腦認知功能衰退也有助益(石恒星、洪聰敏。2006)，
而 Churchill 等學者發現(2002)在日常生活中身體活動量高的長輩普遍在認知功能 測驗上表現較佳。利用像瑜珈這樣的運動方式作為認知訓練也被證實能提升認知 功能(Brunner et al., 2017)。另一方面，在復健醫學的相關研究顯示，雖然動作功能 隨年齡增長而下降，但是維持身體活動卻可以延緩其衰退速率，說明運動療法 (Therapeutic Exercise)有助於提升肢體動作功能(Hill et al., 1993 ; Giné-Garriga et al., 2014)，常見的運動療法有平衡協調訓練、有氧訓練、肌力訓練等(陳等人，2010)，
以訓練身體多處肌群為主，然而，不管進行何項動作訓練還需考量長輩狀態，調整 適合的訓練量。除了單純的認知訓練外，運動療法也逐漸被證實能提升認知功能，
甚至有結合運動之認知訓練的出現，Rahe 等學者(2015)就單純與結合運動的認知
因此，這樣的方式需考量如何分配其中所需的運動量，才能在長輩可負荷的體力下 有效帶來認知功能的改善。
2.5 遊戲式認知訓練
非遊戲式認知訓練無論結合運動與否，均有可能提升認知功能，然而，訓練過 程常過於冗長、單調，長輩若對其訓練失去興趣，可能會影響訓練的效益，因此，
又有一批研究者開始設計出遊戲式的認知訓練方法，包含電腦認知遊戲及桌遊等，
其優勢在於「可激發使用者的動機」、「降低參與者在過程中的焦慮感以增進表現」、
「使用的介面對於目標族群可以更具直觀性及可用性」、「增加長期參與的可能」等 (Lumsden et al., 2016)，尤其結合電腦化與遊戲的概念，使得認知訓練在內容設計 上更具彈性且豐富，亦不受環境限制(López-Martínez et al., 2011)，甚至透過網路能 讓更多長輩受惠。電腦遊戲式的訓練也被人證實對長輩反應速度、注意力、記憶力 具有正面影響(Toril et al., 2014 ; Anguera et al., 2013)，過去除了像 Wii，目前還有 研究開發出結合當今熱門的 VR 技術，作為肢體動作復健的醫療遊戲(Serious Game)(Postolache et al., 2017)，或是開發以滑鼠操作第一視角與 3D 模擬環境互動 之電玩軟體(Rodríguez-Fórtiz et al., 2016)，而這些經過設計的醫療遊戲涵蓋不同的 認知功能訓練及難度分級，可以依照使用者的需要進行個別化的調整。另外，在進 行許多電腦認知遊戲的過程，往往需藉由動作操作達成任務，故在認知訓練同時，
動作功能及反應速度也可藉由遊戲而提升(León et al., 2015)，顯示電腦認知遊戲在 未來多元發展上具有相當潛力。
2.6 總結
從傳統的認知訓練到電腦式、遊戲式的認知訓練，再到電腦化與遊戲結合的認 知訓練，在認知訓練設計上，可以看出慢慢將受試者心理需求考慮進來，期望以更 生活化、有趣的方式提升訓練效益，甚至結合四肢運動，使得認知訓練有了全新的 風貌。然而，就電腦認知遊戲訓練來說，在過去的文獻中，不管結合運動與否，僅 描述開發之遊戲內容與欲訓練之認知功能，或是在訓練效益上僅針對認知功能的 結果進行探討，鮮少同時關注動作功能的改變(Lauenroth et al., 2016)。因此，本研 究希望設計以電腦化與遊戲為基礎，結合認知與動作功能的訓練方式，同時探討認 知與動作功能的訓練效益。
2.7 研究目的與研究假設
研究目的：
本研究針對二種不同動作控制程度之電腦認知遊戲，分別是結合臺灣長輩所熟 悉的拍打功之大動作與單純手指按壓電腦鍵盤之小動作，在相同認知遊戲內容但 操作方式不同下比較長輩短期記憶力、分散注意力、抑制功能及動作功能的訓練效 益。
研究假設：
1. 電腦認知遊戲可提升長輩之短期記憶力、分散注意力、抑制功能。
2. 結合拍打功之大動作組相對於手指按壓鍵盤之小動作組於短期記憶力、分散
注意力、抑制功能、上肢與下肢動作功能提升效益較佳。
第3章 材料與方法
3.1 研究設計
本研究採用延遲介入隨機分派實驗設計，將受試者分派至小動作組或大動作 組，受試者依照可配合的梯次參加完整課程。課程一開始在受試者完成第一次評估 測驗(作為基準點)後，等待一個月的時間再進行前測，接著介入方式為進行一個月 的電腦認知遊戲訓練，訓練結束後再進行後測。每組的介入頻率為每週兩次，一次 時間為九十分鐘，均為個別操作，為期一個月，共八次介入，實驗流程如圖 3-1。
透過此實驗設計探討電腦認知遊戲是否可提升健康長輩之認知功能；再者，探 討以大動作為操作方式來進行電腦認知遊戲是否較以手指精細動作為操作方式來 得更能提升健康長輩的動作功能及認知功能。
圖 3-1 實驗流程圖
3.2 受試者選擇
本研究於北部社區招募年滿65 歲以上的健康長輩。
收案標準：
(一) 年滿 65 歲。
(二) 認知功能正常：蒙特利爾認知評估 Montreal Cognitive Assessment (MoCA)≥18 分(Trzepacz et al., 2015)。
(三) 視力經矯正後，可看清楚遊戲介面。聽力經矯正後可以聽清楚一般音量之對 話內容。
(四) 上肢與下肢雙側關節活動度未受限(肩膀、手肘、手腕、膝蓋等)。
(五) 具備正常溝通表達能力，可以遵守施測過程的指令、完成施測項目者
排案標準：
(一) 有開放性傷口者、骨折者、皮膚脆弱者，有循環或呼吸問題者。
(二) 在研究期間，有住院或接受重大醫療處置之患者，如開刀。
(三) 具有影響認知功能的嚴重身體疾病，如嚴重頭部外傷或中樞神經病變等。
3.3 電腦認知遊戲
本研究欲設計一款適合長輩之電腦認知遊戲來訓練認知功能與動作功能。除 了訓練之外，利用認知功能與動作功能之專業評估量表驗證本電腦認知遊戲之訓 練效益。本電腦認知遊戲承接本實驗室前人所開發出的娛樂系統(Lin et al., 2018)，
目的除了透過娛樂性質的電腦認知遊戲，促進長輩從事肢體運動，同時拍打穴位，
活化氣血，也能讓認知功能在訓練過程得到提升。基於上述所構成的電腦認知遊戲，
架構主要分成兩大部分：運動感測器、音樂節奏遊戲，採用簡單、便宜且擴充性高 的微控制器與感測器開發運動感測器，並使用網路上開放且免費資源的遊戲開發 軟體設計認知遊戲，簡單易懂的遊戲介面，不僅降低長輩在遊戲過程中的理解與操 作難度，更有益於未來之推廣。
本電腦認知遊戲由網上開放且免費資源的遊戲開發軟體Unity 開發而成，內含 三個主題：短期記憶力、分散注意力及抑制功能。長輩需針對各主題之指示觸發相
對應的顏色運動感測器，一共四個（紅、黃、藍、綠），遊戲難度會隨著長輩的遊
戲表現而調整。在電腦認知遊戲介入當中，大動作組與小動作組分別以不同動作之 操作方式進行2D 軸向遊戲畫面的音樂節奏遊戲。隨著音樂節奏(100BPM)，出現由 右向左移動(1.4 橫軸距離單位/秒)的指定圓圈(圖 3-2)，長輩依循節奏在指定圈圈 移動到最左邊的有效觸發位置(皮膚色圓圈)時觸發正確顏色運動感測器，從而獲取 遊戲分數(圖 3-3)。有效觸發範圍為指定圈圈前半與有效觸發位置重合至指定圓圈 前半離開有效觸發位置(圖 3-4)，提供長輩固定可反應之範圍。而指定圈圈依照前 述的移動速度，從出現位置到有效觸發範圍所花時間約為4.5~5.5 秒。觸發顏色運 動感測器的同時，有效觸發位置會顯示該運動感測器的顏色，提供視覺回饋。
圖 3-2 指定圈圈移動圖(1)
圖 3-3 指定圈圈移動圖(2)
圖 3-4 指定圈圈之有效觸發範圍
實驗設計除了探討電腦認知遊戲訓練對認知功能之效益，也將探討其對動作 功能訓練之效益，故將長輩依使用的運動感測器分為小動作組與大動作組，兩組均 使用相同的軟體遊戲介面。小動作組之四種顏色(紅、黃、藍、綠)運動感測器分別 為筆記型電腦的其中四個按鍵，左右手均以精細手指按壓動作進行操作(圖 3-5)。
長輩在各主題之指示下於有效觸發範圍按壓正確的顏色按鍵，按鍵的訊號傳遞至 遊戲端，完成指示任務，即獲取遊戲分數。相較小動作組，大動作組四種顏色(紅、
黃、藍、綠)運動感測器分別是在肩上與腿部外側四個位置的按鈕(圖 3-6)，以結合 拍打功之大動作進行操作。以長輩角度來看，可拍打肩上左邊(黃色)或右邊(藍色) 的按鈕(圖 3-7)，以及腿部外側左邊(綠色)或右邊(紅色)的按鈕(圖 3-8)。長輩在各 主題之指示下於有效觸發範圍拍打正確的顏色按鈕，按鈕的訊號傳遞至遊戲端，完
成指示任務，即獲取遊戲分數。
圖 3-5 小動作組操作方式
圖 3-6 四種顏色運動感測器位置
圖 3-7 大動作組操作方式(1)
圖 3-8 大動作組操作方式(2)
大動作組所使用的顏色運動感測器為承接前人開發之娛樂系統所使用的運動 感測模組，主要由感測器與控制器所組成。感測器方面除了FSR406 電阻式壓力感 測器，還加入機械式按鈕開關，強化拍打時的觸覺回饋感 ; 控制器則由 HC-05 藍
芽模組、Arduino Micro 微控制器、4 pin 10k 排阻(A103J)、9V 電池與 3D 列印盒組 成(圖 3-9)。由於按鈕置於壓力感測器之上，因此，拍打按鈕後會直接觸發壓力感 測器，微控制器端在程式碼中把從壓力感測器回傳之數值轉換為特定指令，如
“b”、“y”、“r”、“g”，分別代表藍、黃、紅與綠色，最終將該指令透過藍 芽通訊傳遞至電腦端，供遊戲本身來判斷長輩拍打哪一個顏色的按鈕。除了在拍打 按鈕的時候，有效觸發位置顯示該按鈕顏色，提供長輩視覺上的回饋感，機械式開 關亦能增加長輩在遊戲過程中拍打按鈕的觸覺回饋感，提高遊戲體驗的品質，並且 結合穴位拍打的概念，將按鈕擺放於左右肩上與左右腿部外側，分別對應肩井穴與 足三陽經脈：拍打肩井穴可活化膽經脈之氣血，緩解肩頸僵硬；足三陽經脈為胃經、
膽經、膀胱經循行之處，拍打可活化氣血，亦能強健腿部筋骨(吳長新，2008)，降 低長輩跌倒的可能性。由於按鈕為模組化設計，搭配魔鬼氈綁帶固定於身上特定位 置，彈性且擴充性高，儘管長輩的身形有所差異，均能透過將其微調並固定於長輩 最舒適的位置。
圖 3-9 控制器模組(Lin et al., 2018)
大動作組與小動作組於遊戲訓練過程中所需要的動作控制程度不同，根據操 作的方式可分為按壓電腦鍵盤按鍵與拍打身上之機械式開關按鈕。小動作組操作 方式為單純按壓電腦鍵盤按鍵；大動作組的操作方式需拍打身上之機械式開關按
率為 9600Hz。如圖 3-10 可知，在遊戲過程中，重壓(700gw)與輕壓(70gw)壓力感 測器會產生不同電阻值，藉由分壓定理，兩者的取樣電壓訊號分別約為4V 與 2.5V，
由於重壓會在短時間內對按鍵施加較大的力，按鍵彈壓時間短，故壓力感測器之訊 號會在0V 與 4V 間急遽變化；而輕壓的力道較小，按鍵彈壓時間長，使得訊號在 0V 與 2.5V 間變化的時間比重壓來得長。為了使拍打功產生一定的效果，設定一閾 值電壓(3V)。對每一位受試者而言，拍打所產生的電壓訊號須超過(含)閾值電壓才 算是一次完整的拍打動作。
圖 3-10 取樣電壓圖
3.4 介入內容
16 位長輩將隨機分派為兩組，介入方式為不同動作操作方式的認知訓練(表 3- 1)。兩組介入頻率均為每週二次，每次 90 分鐘，為期一個月，共 8 次介入，均為
個別操作。每次介入前會有遊戲玩法及內容的介紹與遊戲暖身共30 分鐘，接著進
行電腦認知遊戲訓練共 30 分鐘(胡與吳，2014)，訓練內容將包含三個主題：短期
記憶力、分散注意力及抑制功能，每個主題均會各進行10 分鐘，遊戲難易度隨長
輩遊戲過程中的表現由電腦自動調整，避免遊戲過於簡單或是困難。遊戲進行過程
中每15 分鐘讓長輩休息，避免眼睛與四肢過於疲累，影響訓練效果。
表 3-1 兩組遊戲中運用之認知與動作功能
認知功能 動作功能
小動作組 短期記憶力、分散注意力、抑制功能 精細手指按壓之小動作
大動作組 短期記憶力、分散注意力、抑制功能 結合拍打功之大動作
針對短期記憶力、分散注意力與抑制功能之認知功能訓練，本電腦認知遊戲設 計三項對應之關卡遊戲，每一關的玩法均不同(表 3-2)，且兩組的操作方式也不同：
大動作組的長輩站著並穿著附有按鈕式顏色運動感測器之背心，依照遊戲指示正 確地拍打背心上不同的顏色按鈕(圖 3-11)，若是過程中感覺疲累，則適度讓長輩坐 著遊玩；小動作組的長輩操作方式相較單純，坐在電腦面前按照遊戲指示正確地按 壓電腦鍵盤上不同顏色的按鍵(圖 3-12)。若是長輩需要先熟悉遊戲基本操作，可在 三關遊戲開始前進行小試身手(表 3-2)這關，做事前暖身準備。
表 3-2 電腦認知遊戲內容
遊戲名稱 認知功能 遊戲敘述
小試身手 反應速度 遊戲訓練前之暖身。遊戲畫面依序隨機出現由
右向左移動的顏色圈圈(圖 3-2)，並於該圈圈移 動至有效觸發範圍觸發對應之顏色運動感測器 (圖 3-3)
記憶大考驗 (G1)
短期記憶力 由左至右依序記住遊戲畫面左上出現的顏色圈 圈(兩個(含)以上)(圖 3-13、圖 3-14)，並於灰 色圈圈移動至有效觸發範圍依序觸發對應之顏
色運動感測器(圖 3-15、圖 3-16) 順序大挑戰
(G2)
分散注意力 遊戲畫面左上出現顏色圈圈(三個(含)以上)，
每個裡面均有一個數字(圖3-17)，於灰色圈圈 移動至有效觸發範圍時，依照圈圈內數字由小 至大的順序觸發對應之顏色運動感測器(圖3- 18、圖 3-19、圖 3-20)
紅綠燈停看聽 (G3)
抑制功能 遊戲畫面左上有一紅綠燈(圖 3-21)，紅燈不得進 行觸發動作，綠燈則可以。當顏色圈圈移動至 有效觸發位置前，受試者依紅綠燈隨機出現的 燈號決定是否進行觸發動作(圖 3-22、圖 3-23)
圖 3-11 大動作組長輩遊玩畫面
圖 3-12 小動作組長輩遊玩畫面
圖 3-13 出現需記憶的顏色圈圈(G1)
圖 3-14 灰色圈圈出現並向左移動(G1)
圖 3-15 第一個記憶的顏色圈圈(G1)
圖 3-16 第二個記憶的顏色圈圈(G1)
圖 3-17 出現有數字之顏色圈圈(G2)
圖 3-18 順序 1 的顏色圈圈(G2)
圖 3-19 順序 2 的顏色圈圈(G2)
圖 3-20 順序 3 的顏色圈圈(G2)
圖 3-21 不同顏色圈圈向左移動(G3)
圖 3-22 紅燈不得拍打靠近有效觸發位置之顏色圈圈(G3)
圖 3-23 綠燈得拍打靠近有效觸發位置之顏色圈圈(G3)
3.5 評估工具
本研究於課程開始前請受試者填寫基本人口學資料及實驗受試者同意書，在
基準點、前測與後測時間點蒐集受試者之動作功能、認知功能與遊戲表現資料，並 於課程結束後請受試者填寫問卷以蒐集受試者對於課程及電腦認知遊戲的心得與 建議。
A. 人口學資料包含性別、年齡、籍貫、教育程度、宗教、婚姻狀況、工作史、慢 性疾病史、居住地區、家庭狀況、經濟能力、運動習慣。
B. 認知功能的測驗內容包含整體認知功能、短期記憶力、分散注意力及抑制功能，
每次測驗時間約20 分鐘。
1. 整體認知功能：蒙特利爾認知評估臺灣版(Montreal Cognitive Assessment, MoCA)，涵蓋視覺空間、命名、執行能力、專注力、記憶力(立即與延遲)、
語言、抽象概念與定向感，總分30 分，教育程度≤12 年以下者，總分須 再加1 分(Montreal Cognitive Assessment, 2012)。
2. 短 期 記 憶 力 ： 數 字 廣 度 測 驗- 順 向 背 誦 (Digit Span Task-forward, DS- forward)，由四個數字開始，當受試者毫無猶豫地正確複述數字，則可以 將數字量增加，直到受試者將兩組相同數量的數字答錯為止，計分方式為 正確複述的數串內，字元的最大量(最高分為 10 分)(Wechsler, 2012)。
3. 分散注意力：彩色路徑描繪測驗第2 部分(Color Trails Test-2, CTT-2)，當 測驗開始時，受試者從1 的圈圈開始連，連到另一個顏色的 2，直到連到 最後一個圈圈，過程中顏色需要互換、筆不可以離開紙面且過程越快越好，
以碼表記錄執行時間(D'Elia and Satz, 2000)。
4. 抑制功能：色字測驗第三部分(Stroop Color Word Test, SCWT)，一張紙有 多個有顏色的國字，受試者須唸出該國字的顏色，而非國字本身，過程中 越快越好，以碼表紀錄執行時間(Golden, 1975)。
C. 動作功能的測驗內容包含上肢及下肢動作，每次測驗時間約為 10 分鐘。
1. 上肢動作：九孔插棒測驗(Nine Hole Peg Test, NHPT)，從盤內一次拿一根
左手及右手各執行一次，以碼表紀錄執行時間(Mathiowetz et al., 1985)。
2. 下肢動作及平衡：起身行走測試("get-up and go" test, GUG)，受試者從椅 子上起身，依照平時走路之速度至標記處、轉身、回到椅子上坐下，以碼 表紀錄執行時間(Mathias et al., 1986)。
3. 下肢動作及平衡：五次坐立試驗(Five-Times-Sit-to-Stand Test, FTSST)，受 試者雙手交叉抱胸，並從椅子上起身站直後坐下，重複五次，以碼表紀錄 執行時間(Whitney et al., 2005)。
D. 遊戲表現將請受試者以不同於兩組實驗組之操作動作，也就是拍打桌上或踩 踏地板之顏色運動感測器，完成電腦認知遊戲中評估項目之三個遊戲主題 (Game1：短期記憶力；Game2：分散注意力；Game3：抑制功能)，並比較各 遊戲主題之遊戲準確率，規格如圖 3-24、圖 3-25。每次測驗時間約為 25 分 鐘。
圖 3-24 遊戲評估之操作動作與位置(1)
圖 3-25 遊戲評估之操作動作與位置(2)
E. 問卷內容以封閉式問題為主，包含課程整體滿意度、課程安排、自覺各項認知 與動作功能的進步程度、未來再次開課的參與意願與市場調查等，分五個等級 供受試者圈選。
3.6 資料分析
研究資料以IBM SPSS Statistics 23 進行分析，統計值的顯著水準 α=0.05，故 當p 值小於 0.05 即為顯著。所有受試者第一次評估測驗(基準點)、前測與後測中各 評估項目之數值以平均值±標準差的方式呈現，並採用無母數統計檢定進行組間與 組內分析。組間分析使用Mann-Whitney U 檢定(Siegal, 1956 ; Glantz, 1997/程毅豪、
曾仲瑩譯，2000)分析在基準點與前測上，大動作組與小動作組整體認知功能、短 期記憶力、分散注意力、抑制功能、上肢動作與下肢動作功能之組間差異；組內分 析使用Friedman 檢定(Siegal, 1956 ; Glantz, 1997/程毅豪、曾仲瑩譯，2000)分析全 體受試者、大動作組及小動作組分別組內整體認知功能、短期記憶力、分散注意力、
抑制功能、上肢動作與下肢動作功能三個時間點(基準點/前測/後測)的整體差異；
Wilcoxon Sign Rank 檢定(Siegal, 1956 ; Glantz, 1997/程毅豪、曾仲瑩譯，2000 ; 林 傑斌，2006)分析全體受試者、大動作組與小動作組分別組內認知功能與動作功能
計檢定之虛無/對立假設與單/雙尾檢定如表 3-3 : 表 3-3 組內假設檢定
大動作組與小動作組兩組組間統計檢定之虛無/對立假設與單/雙尾檢定如表 3-4 : 表 3-4 組間假設檢定
統計檢定 虛無假設 對立假設 單/雙尾檢定
Mann-Whitney U 檢定 (基準點)
[單位:分、個、百分 比、秒]
大動作組基準點 中位數=
小動作基準點中 位數
大動作組基準點 中位數≠
小動作基準點中 位數
雙尾檢定
Mann-Whitney U 檢定 大動作組前測中 大動作組前測中 雙尾檢定
統計檢定 虛無假設 對立假設 單/雙尾檢定
Friedman 檢定 [單位:分、個、百分比、
秒]
基準點/前測/後測 有相同分配
基準點/前測/後 測至少兩組分配
不相同
雙尾檢定
Wilcoxon Sign Rank 檢定 (基準點/前測) [單位:分、個、百分比、
秒]
前測中位數=
基準點中位數
前測中位數≠
基準點中位數
雙尾檢定
Wilcoxon Sign Rank 檢定 (前測/後測) [單位:分、個、百分比]
後測中位數≤
前測中位數
後測中位數>
前測中位數
右尾檢定
Wilcoxon Sign Rank 檢定 (前測/後測)[單位:秒]
後測中位數≥
前測中位數
後測中位數<
前測中位數
左尾檢定
(前測) [單位:分、個、百分
比、秒]
位數=
小動作前測中位 數
位數≠
小動作前測中位 數 Mann-Whitney U 檢定
(基準點/前測差值) [單位:分、個、百分
比、秒]
大動作組基準點/
前測差值中位數=
小動作組基準點/
前測差值中位數
大動作組基準點/
前測差值中位數≠
小動作組基準點/
前測差值中位數
雙尾檢定
Mann-Whitney U 檢定 (前測/後測差值) [單位:分、個、百分比]
大動作組前測/後 測差值中位數≤
小動作組前測/後 測差值中位數
大動作組前測/後 測差值中位數>
小動作組前測/後 測差值中位數
右尾檢定
Mann-Whitney U 檢定 (前測/後測差值)
[單位:秒]
大動作組前測/後 測差值中位數≥
小動作組前測/後 測差值中位數
大動作組前測/後 測差值中位數<
小動作組前測/後 測差值中位數
左尾檢定
第4章 結果與討論
4.1 樣本描述
由北部社區招募符合收案標準之健康長輩共 16 位，由 5 位男性與 11 位女性 組成，經實驗隨機分派至大動作組與小動作組，一組各8 位。由表 4-1 可知，就年 齡而言，大動作組平均為75.75 歲，小動作組平均為 74.38 歲；就教育程度而言，
大動作組平均為12.38 年，小動作組平均為 10.75 年；就第一次評估測驗(基準點) 之MoCA 分數而言，大動作組平均為 25.63 分，小動作組平均為 25.50 分，顯示由 16 位受試者分成之兩組於整體上差異不大。
表 4-1 受試者人口學資料 組別
大動作組(n=8) 小動作組(n=8)
平均值±標準差 平均值±標準差
性別 男:3 人(37.50%) 女:5 人(62.50%)
男:2 人(25.00%) 女:6 人(75.00%)
年齡(歲) 75.75±8.80 74.38±5.57
教育程度(年) 12.38±1.58 10.75±2.38
MoCA(分) 25.63±2.50 25.50±3.67
4.2 基準點、前測與後測整體分析
由於本研究為延遲介入實驗設計，全體受試者共會參與三次評估測驗：第一次
評估為基準點；第二次為實驗前的前測；第三次為實驗後的後測，欲比較電腦認知 遊戲訓練介入前與介入後之差異。不論全體受試者、大動作組或是小動作組，每一 位受試者均有基準點、前測及後測三筆資料，故在統計上，針對重複樣本的組內比 較，本研究採用Friedman 檢定組內基準點、前測與後測整體顯著性，再進一步以 Wilcoxon Sign Rank 檢定做事後兩兩比較，觀察基準點/前測與前測/後測之差異顯 著性。由表4-2 可知，全體受試者的表現在 NHPT(右手)、NHPT(左手)及 GUG 的 結果無法拒絕虛無假設(p >0.05)，而在 MoCA、DS-forward、CTT-2、SCWT、FTSST、
Game1、Game2 及 Game3 的結果拒絕虛無假設(p <0.05)。由表 4-3 可知，大動作組 的表現在 DS-forward、NHPT(左手)及 GUG 的結果無法拒絕虛無假設(p>0.05)，
MoCA、CTT-2、SCWT、NHPT(右手)、FTSST、Game1、Game2 及 Game3 的結果 拒絕虛無假設(p<0.05)。由表 4-4 可知，小動作組的表現在 MoCA、DS-forward、
NHPT(右手)、NHPT(左手)、GUG 及 FTSST 的結果無法拒絕虛無假設(p>0.05)，
CTT-2、SCWT、Game1、Game2 及 Game3 的結果拒絕虛無假設(p<0.05)。
針對三次(含)以上重複樣本之組內檢定，本研究採用 Friedman 檢定分析全體 受試者、大動作組及小動作組的基準點/前測/後測各項評估項目三筆不同時間整體 上是否有差異，舉大動作組(8 位)的 MoCA 評估項目為例，本檢定虛無假設為基準 點、前測與後測三筆MoCA 評估資料相等，若檢定出之 p 值小於 0.05 表示拒絕虛 無假設，亦即三筆資料至少有兩筆間有差異。而為了更進一步探討三筆資料中各兩 筆間的差異，在Friedman 檢定完成後會對兩兩資料進行 Wilcoxon Sign Rank 檢定，
目的從不同角度來探討本研究的評估項目。本研究預期基準點與前測資料相等且 後測比前測進步，故基準點/前測/後測整體而言會有差異。首先，就全體受試者(表 4-2)而言，NHPT(右手)、NHPT(左手)及 GUG 的統計結果由於 p>0.05 而無法拒絕 虛無假設，故基準點/前測/後測三筆資料相等，而其餘評估項目則因為統計結果 p<0.05 而拒絕虛無假設，代表三筆資料至少兩筆資料間有差異。大動作組的部分
設，故基準點/前測/後測三筆資料相等，其餘評估項目因為統計結果 p<0.05 而拒絕 虛無假設，代表三筆資料(基準點/前測/後測)至少兩筆資料間有差異。小動作組的 部分(表 4-4)，MoCA、DS-forward、NHPT(右手)、NHPT(左手)、GUG 及 FTSST 的 統計結果p>0.05 而無法拒絕虛無假設，故基準點/前測/後測三筆資料相等，其餘評 估項目因為統計結果p<0.05 而拒絕虛無假設，代表三筆資料(基準點/前測/後測)至 少兩筆資料間有差異。而後續將針對全體受試者、大動作組及小動作組基準點/前 測與前測/後測資料以 Wilcoxon Sign Rank 檢定進行比較。
表 4-2 全體受試者基準點/前測/後測整體比較(組內)
*: p<0.05 ; **: p<0.01 ; ***: p<0.001
全體受試者(n=16) 組內比較(Friedman 檢定)
測驗項目 評估指標 基準點 前測 後測 p 值
平均值±標準差 平均值±標準差 平均值±標準差 顯著性
1.MoCA(分+) 整體認知 25.56±03.18 26.00±02.68 27.94±01.57 **0.007 2. DS-forward(個+) 短期記憶力 06.94±01.44 06.81±01.17 07.75±01.18 *0.024 3.CTT-2(秒-) 分散注意力 129.47±34.74 120.00±32.99 101.78±25.77 ***0.000 4. SCWT(秒-) 抑制功能 160.37±40.70 154.67±48.48 138.93±32.90 ***0.000 5.NHPT(秒-) 上肢動作(右手) 23.23±04.75 23.05±02.51 21.50±02.94 0.105 6.NHPT(秒-) 上肢動作(左手) 23.67±02.82 24.48±03.47 23.27±03.28 0.717 7.GUG(秒-) 下肢動作及平衡 09.92±01.33 09.99±01.45 09.16±01.20 0.174 8.FTSST(秒-) 下肢動作及平衡 12.36±03.57 11.59±02.93 10.63±03.00 **0.003 9.GAME1(%+) 短期記憶力 63.47±15.09 67.78±14.40 85.36±09.39 ***0.000 10.GAME2(%+) 分散注意力 60.16±13.71 65.88±15.90 86.45±08.18 ***0.000 11.GAME3(%+) 抑制功能 80.92±17.19 89.13±14.32 98.38±02.01 ***0.000
表 4-3 大動作組基準點/前測/後測整體比較(組內)
*: p<0.05 ; **: p<0.01 ; ***: p<0.001
大動作組(n=8) 組內比較(Friedman 檢定)
測驗項目 評估指標 基準點 前測 後測 p 值
平均值±標準差 平均值±標準差 平均值±標準差 顯著性
1.MoCA(分+) 整體認知 25.63±02.50 26.25±02.71 28.25±01.67 *0.034 2. DS-forward(個+) 短期記憶力 07.38±01.51 06.75±01.04 08.00±00.76 0.102 3.CTT-2(秒-) 分散注意力 125.16±24.37 118.40±22.94 95.87±21.49 **0.010 4. SCWT(秒-) 抑制功能 161.61±47.68 149.72±43.83 138.51±36.67 **0.002 5.NHPT(秒-) 上肢動作(右手) 23.89±06.10 23.34±02.87 20.26±02.54 **0.008 6.NHPT(秒-) 上肢動作(左手) 23.47±03.50 25.04±04.48 23.17±03.30 0.419 7.GUG(秒-) 下肢動作及平衡 09.83±01.65 09.89±01.76 08.46±00.94 0.093 8.FTSST(秒-) 下肢動作及平衡 11.64±01.68 11.48±02.09 09.42±01.86 **0.008 9.GAME1(%+) 短期記憶力 64.44±13.78 67.68±13.22 83.63±10.80 **0.002 10.GAME2(%+) 分散注意力 59.89±15.42 65.61±18.85 85.58±08.61 **0.001 11.GAME3(%+) 抑制功能 80.58±14.57 88.44±14.92 98.38±01.83 **0.01
表 4-4 小動作組基準點/前測/後測整體比較(組內)
*: p<0.05 ; **: p<0.01 ; ***: p<0.001
小動作組(n=8) 組內比較(Friedman 檢定)
測驗項目 評估指標 基準點 前測 後測 p 值
平均值±標準差 平均值±標準差 平均值±標準差 顯著性
1.MoCA(分+) 整體認知 25.50±03.93 25.75±02.82 27.63±01.51 0.177 2. DS-forward(個+) 短期記憶力 06.50±01.31 06.88±01.36 07.50±01.51 0.092 3.CTT-2(秒-) 分散注意力 133.78±44.15 121.60±42.43 107.68±29.69 *0.030 4. SCWT(秒-) 抑制功能 159.14±35.67 159.62±55.31 139.35±31.23 **0.01 5.NHPT(秒-) 上肢動作(右手) 22.58±03.18 22.77±02.24 22.74±02.93 0.687 6.NHPT(秒-) 上肢動作(左手) 23.86±02.17 23.92±02.23 23.38±03.48 0.687 7.GUG(秒-) 下肢動作及平衡 10.00±01.02 10.09±01.18 09.86±01.04 0.882 8.FTSST(秒-) 下肢動作及平衡 13.08±04.82 11.70±03.74 11.83±03.54 0.093 9.GAME1(%+) 短期記憶力 62.50±17.20 67.89±16.41 87.09±08.09 **0.002 10.GAME2(%+) 分散注意力 60.42±12.83 66.15±13.64 87.33±08.21 **0.001 11.GAME3(%+) 抑制功能 81.26±20.52 89.13±14.32 98.38±02.01 *0.019
4.3 基準點與前測分析
此節針對全體受試者、大動作組與小動作組基準點與前測之施測資料進行分 析。在顯著水準(α)為 0.05 的條件下，以組內分析而言，由表 4-5 可知，全體共 16 位受試者基準點與前測資料的比較：MoCA、DS-forward、CTT-2、SCWT、NHPT(右 手)、NHPT(左手)、GUG 及 Game3 的結果無法拒絕虛無假設(p>0.05)，而在 FTSST、
Game1 及 Game2 的結果拒絕虛無假設(p<0.05)。在大動作組方面，由表 4-6 可知，
其基準點與前測資料的比較：MoCA、DS-forward、CTT-2、NHPT(右手)、NHPT(左 手)、GUG、FTSST、Game1、Game2 及 Game3 的結果無法拒絕虛無假設(p>0.05)，
而SCWT 的結果拒絕虛無假設(p<0.05)。在小動作組方面，由表 4-7 可知，其基準 點與前測資料的比較：MoCA、DS-forward、CTT-2、SCWT、NHPT(右手)、NHPT(左 手)、GUG、Game1、Game2 及 Game3 的結果無法拒絕虛無假設(p>0.05)，而 FTSST 的結果拒絕虛無假設(p<0.05)。以組間分析而言，由表 4-8 可知，大動作組與小動 作組基準點資料比較：所有評估項目的結果均無法拒絕虛無假設(p>0.05)。由表 4- 9 可知，大動作組與小動作組前測資料比較：所有評估項目的結果均無法拒絕虛無 假設(p>0.05)。由表 4-10 可知，大動作組與小動作組基準點/前測差值的組間比較：
所有評估項目的結果均無法拒絕虛無假設(p>0.05)。
由於基準點至前測之間並無電腦認知遊戲的介入，故不管是全體受試者或是 分成大動作與小動作兩組的各項評估項目，統計檢定後的結果應無差異。首先，在 組內分析(基準點與前測比較)方面，全體受試者(表 4-5)MoCA、DS-forward、CTT- 2、SCWT、NHPT(右手)、NHPT(左手)、GUG 及 GAME3 的統計結果 p>0.05 而無 法拒絕虛無假設，故基準點與前測資料相等，符合預期；然而，FTSST、GAME1 及GAME2 的統計結果 p<0.05 而拒絕虛無假設，說明這三項評估項目基準點與前 測資料有差異。大動作組(表 4-6) MoCA、DS-forward、CTT-2、NHPT(右手)、NHPT(左 手)、GUG、FTSST、GAME1、GAME2 及 GAME3 的統計結果 p>0.05 而無法拒絕
虛無假設，故基準點與前測資料相等，符合預期；然而，SCWT 由於 p<0.05 而拒 絕虛無假設，代表這項評估項目基準點與前測資料有差異。小動作組(表 4-7) MoCA、
DS-forward、CTT-2、SCWT、NHPT(右手)、NHPT(左手)、GUG、GAME1、GAME2 及GAME3 的統計結果 p>0.05 而無法拒絕虛無假設，故基準點與前測資料相等，
符合預期；然而，FTSST 由於 p<0.05 而拒絕虛無假設，代表這項評估項目基準點 與前測資料有差異。推測上述發生p<0.05 可能原因來自於組內 Wilcoxon Sign Rank 檢定的特性，當組內資料整體而言越朝向某個改變發展，例如數值普遍變大或變小，
資料差值為正跟為負的等級和會越差越大，影響最後計算出的z 值，使之對應的 p 值越有機會小於0.05。在評估項目的表現上，因為健康長輩自身情緒、個性、日常 生活習慣或學習效應等變因，自然會產生一些差異，導致有的進步、持平或是退步，
而就實驗結果來看，兩組長輩表現普遍變好，其中在上述統計結果不同的評估項目 中，組內長輩大多數為進步趨勢，例如8 位中 7 位進步、1 位持平或退步，使得統 計結果呈現的p 值<0.05。另一方面，以組間分析來說，不管是兩組基準點資料的 比較(表 4-8)、前測資料的比較(表 4-9)或是基準點/前測差值資料的比較(表 4-10)，
各評估項目的統計結果均為 p>0.05，代表不論組別與評估時間順序，四筆評估資 料相等。因此，綜合以上基準點及前測資料的分析結果，雖然在大動作組與小動作 組中共有兩項評估資料組內統計檢定結果不相等，但其並未影響到組間的統計結
果，依此而論，本研究依照基準點 MoCA 分數隨機分派的大動作組與小動作組於
短期記憶力、分散注意力、抑制功能與動作功能之初始表現無差異。
表 4-5 全體受試者基準點與前測比較(組內)
*: p<0.05 ; **: p<0.01 ; ***: p<0.001
全體受試者(n=16) 組內比較
測驗項目 評估指標 基準點 前測 Wilcoxon Sign Rank
檢定
p 值
平均值±標準差 平均值±標準差 Z 值 顯著性
1.MoCA(分+) 整體認知 25.56±03.18 26.00±02.68 -0.758 0.448
2. DS-forward(個+) 短期記憶力 06.94±01.44 06.81±01.17 -0.489 0.625 3.CTT-2(秒-) 分散注意力 129.47±34.74 120.00±32.99 -0.621 0.535 4. SCWT(秒-) 抑制功能 160.37±40.70 154.67±48.48 -1.551 0.121 5.NHPT(秒-) 上肢動作(右手) 23.23±04.75 23.05±02.51 -0.259 0.796 6.NHPT(秒-) 上肢動作(左手) 23.67±02.82 24.48±03.47 -1.138 0.255 7.GUG(秒-) 下肢動作及平衡 09.92±01.33 09.99±01.45 -0.414 0.679 8.FTSST(秒-) 下肢動作及平衡 12.36±03.57 11.59±02.93 -2.172 *0.030 9.GAME1(%+) 短期記憶力 63.47±15.09 67.78±14.40 -1.967 *0.049 10.GAME2(%+) 分散注意力 60.16±13.71 65.88±15.90 -2.727 **0.006 11.GAME3(%+) 抑制功能 80.92±17.19 89.13±14.32 -1.884 0.060
表 4-6 大動作組基準點與前測比較(組內)
*: p<0.05 ; **: p<0.01 ; ***: p<0.001
大動作組(n=8) 組內比較
測驗項目 評估指標 基準點 前測 Wilcoxon Sign Rank
檢定
p 值
平均值±標準差 平均值±標準差 Z 值 顯著性
1.MoCA(分+) 整體認知 25.63±02.50 26.25±02.71 -1.089 0.276
2. DS-forward(個+) 短期記憶力 07.38±01.51 06.75±01.04 -1.299 0.194 3.CTT-2(秒-) 分散注意力 125.16±24.37 118.40±22.94 -0.420 0.674 4. SCWT(秒-) 抑制功能 161.61±47.68 149.72±43.83 -2.240 *0.025 5.NHPT(秒-) 上肢動作(右手) 23.89±06.10 23.34±02.87 -0.280 0.779 6.NHPT(秒-) 上肢動作(左手) 23.47±03.50 25.04±04.48 -1.540 0.123 7.GUG(秒-) 下肢動作及平衡 09.83±01.65 09.89±01.76 -0.280 0.779 8.FTSST(秒-) 下肢動作及平衡 11.64±01.68 11.48±02.09 -0.700 0.484 9.GAME1(%+) 短期記憶力 64.44±13.78 67.68±13.22 -1.612 0.107 10.GAME2(%+) 分散注意力 59.89±15.42 65.61±18.85 -1.859 0.063 11.GAME3(%+) 抑制功能 80.58±14.57 88.44±14.92 -1.153 0.249
表 4-7 小動作組基準點與前測比較(組內)
*: p<0.05 ; **: p<0.01 ; ***: p<0.001
小動作組(n=8) 組內比較
測驗項目 評估指標 基準點 前測 Wilcoxon Sign Rank
檢定
p 值
平均值±標準差 平均值±標準差 Z 值 顯著性
1.MoCA(分+) 整體認知 25.50±03.93 25.75±02.82 -1.050 0.917
2. DS-forward(個+) 短期記憶力 06.50±01.31 06.88±01.36 -1.134 0.257 3.CTT-2(秒-) 分散注意力 133.78±44.15 121.60±42.43 -0.560 0.575 4. SCWT(秒-) 抑制功能 159.14±35.67 159.62±55.31 -0.140 0.889 5.NHPT(秒-) 上肢動作(右手) 22.58±03.18 22.77±02.24 -0.140 0.889 6.NHPT(秒-) 上肢動作(左手) 23.86±02.17 23.92±02.23 -0.140 0.889 7.GUG(秒-) 下肢動作及平衡 10.00±01.02 10.09±01.18 -0.140 0.889 8.FTSST(秒-) 下肢動作及平衡 13.08±04.82 11.70±03.74 -2.103 *0.035 9.GAME1(%+) 短期記憶力 62.50±17.20 67.89±16.41 -1.332 0.183 10.GAME2(%+) 分散注意力 60.42±12.83 66.15±13.64 -1.823 0.068 11.GAME3(%+) 抑制功能 81.26±20.52 89.82±14.68 -0.949 0.343
表 4-8 大動作組與小動作組基準點比較(組間)
*: p<0.05 ; **: p<0.01 ; ***: p<0.001
組別 組間比較
測驗項目 評估指標 大動作組(n=8) 小動作組(n=8) Mann-Whitney U 檢定 p 值
平均值±標準差 平均值±標準差 U 統計量 Z 值 顯著性
1.MoCA(分+) 整體認知 25.63±02.50 25.50±03.93 27.50 -0.476 0.634 2. DS-forward(個+) 短期記憶力 07.38±01.51 06.50±01.31 22.00 -1.091 0.275 3.CTT-2(秒-) 分散注意力 125.16±24.37 133.78±44.15 27.00 -0.525 0.600 4. SCWT(秒-) 抑制功能 161.61±47.68 159.14±35.67 31.00 -0.105 0.916 5.NHPT(秒-) 上肢動作(右手) 23.89±06.10 22.58±03.18 31.00 -0.105 0.916 6.NHPT(秒-) 上肢動作(左手) 23.47±03.50 23.86±02.17 28.00 -0.420 0.674 7.GUG(秒-) 下肢動作及平衡 09.83±01.65 10.00±01.02 27.00 -0.525 0.600 8.FTSST(秒-) 下肢動作及平衡 11.64±01.68 13.08±04.82 24.00 -0.841 0.400 9.GAME1(%+) 短期記憶力 64.44±13.78 62.50±17.20 31.50 -0.053 0.958 10.GAME2(%+) 分散注意力 59.89±15.42 60.42±12.83 31.50 -0.053 0.958 11.GAME3(%+) 抑制功能 80.58±14.57 81.26±20.52 29.00 -0.316 0.752
表 4-9 大動作組與小動作組前測比較(組間)
*: p<0.05 ; **: p<0.01 ; ***: p<0.001
組別 組間比較
測驗項目 評估指標 大動作組(n=8) 小動作組(n=8) Mann-Whitney U 檢定 p 值
平均值±標準差 平均值±標準差 U 統計量 Z 值 顯著性
1.MoCA(分+) 整體認知 26.25±02.71 25.75±02.82 28.00 -0.426 0.670 2. DS-forward(個+) 短期記憶力 06.75±01.04 06.88±01.36 31.00 -0.108 0.914 3.CTT-2(秒-) 分散注意力 118.40±22.94 121.60±42.43 28.00 -0.420 0.674 4. SCWT(秒-) 抑制功能 149.72±43.83 159.62±55.31 31.00 -0.105 0.916 5.NHPT(秒-) 上肢動作(右手) 23.34±02.87 22.77±02.24 32.00 0.000 1.000 6.NHPT(秒-) 上肢動作(左手) 25.04±04.48 23.92±02.23 31.00 -0.105 0.916 7.GUG(秒-) 下肢動作及平衡 09.89±01.76 10.09±01.18 28.00 -0.420 0.674 8.FTSST(秒-) 下肢動作及平衡 11.48±02.09 11.70±03.74 29.00 -0.315 0.753 9.GAME1(%+) 短期記憶力 67.68±13.22 67.89±16.41 32.00 0.000 1.000 10.GAME2(%+) 分散注意力 65.61±18.85 66.15±13.64 29.00 -0.315 0.753 11.GAME3(%+) 抑制功能 88.44±14.92 89.82±14.68 30.50 -0.160 0.873
表 4-10 大動作組與小動作組基準點/前測差值比較(組間)
*: p<0.05 ; **: p<0.01 ; ***: p<0.001
組別 組間比較
測驗項目 評估指標 大動作組(n=8) 小動作組(n=8) Mann-Whitney U 檢定 p 值
平均值±標準差 平均值±標準差 U 統計量 Z 值 顯著性
1.MoCA(分+) 整體認知 00.63±01.51 00.25±04.83 30.50 -0.161 0.872 2. DS-forward(個+) 短期記憶力 -00.63±01.41 00.38±00.92 19.00 -1.405 0.160 3.CTT-2(秒-) 分散注意力 -06.76±32.94 -12.18±45.76 31.00 -0.105 0.916 4. SCWT(秒-) 抑制功能 -11.89±09.50 00.49±33.56 23.00 -0.945 0.345 5.NHPT(秒-) 上肢動作(右手) -00.55±04.43 00.19±03.14 30.00 -0.210 0.834 6.NHPT(秒-) 上肢動作(左手) 01.57±02.63 00.04±02.62 22.00 -1.050 0.294 7.GUG(秒-) 下肢動作及平衡 00.07±01.22 00.08±00.91 31.00 -0.105 0.916 8.FTSST(秒-) 下肢動作及平衡 -00.16±01.00 -01.38±01.60 15.00 -1.787 0.074 9.GAME1(%+) 短期記憶力 03.23±05.08 05.39±10.90 30.50 -0.158 0.875 10.GAME2(%+) 分散注意力 05.71±06.69 05.73±06.14 30.00 -0.210 0.834 11.GAME3(%+) 抑制功能 07.86±16.03 08.56±16.81 27.00 -0.530 0.596
4.4 介入成效分析
在本節將分析電腦認知遊戲介入之成效。組內資料分析的部分，由表4-11 可 知，全體受試者前測與後測資料比較：NHPT(左手) 的結果無法拒絕虛無假設 (p>0.05)，而 MoCA、DS-forward、CTT-2、SCWT、NHPT(右手)、GUG、FTSST、
Game1、Game2 及 Game3 的結果則拒絕虛無假設(p<0.05)。由表 4-12 可知，大動 作組前測與後測資料比較：NHPT(左手)及 Game3 的結果無法拒絕虛無假設(p>0.05)，
而MoCA、DS-forward、CTT-2、SCWT、NHPT(右手)、GUG、FTSST、Game1 及 Game2 的結果拒絕虛無假設(p<0.05)。由表 4-13 可知，小動作組前測與後測資料比 較：DS-forward、NHPT(右手)、NHPT(左手)、GUG 及 FTSST 的結果無法拒絕虛 無假設(p>0.05)，而 MoCA、CTT-2、SCWT、Game1、Game2 及 Game3 的結果拒 絕虛無假設(p<0.05)。由表 4-14 可知，大動作組與小動作組前/後測差值的組間比 較：MoCA、DS-forward、CTT-2、SCWT、NHPT(左手)、Game1、Game2 及 Game3 的結果無法拒絕虛無假設(p>0.05)，而 NHPT(右手)、GUG 及 FTSST 的結果拒絕虛 無假設(p<0.05)。
接著探討電腦認知遊戲於介入後對整體受試者與大小動作兩組分別的成效，
本研究預期介入後：(1)全體受試者的認知功能進步。(2)大動作組的認知與動作功 能進步較小動作組多。以分數、個及百分比為單位的評估資料於後測數值>前測數 值；以秒為單位的評估資料於後測數值<前測數值。首先，組內分析包含全體受試
者、大動作組及小動作組前測與後測資料的比較，由表 4-11 可知，全體受試者
MoCA、DS-forward、CTT-2、SCWT、NHPT(右手)、FTSST、GUG、GAME1、GAME2 及GAME3 的統計結果 p<0.05 而拒絕虛無假設，故不論評估項目單位為何，後測 表現比前測進步，符合預期；然而，NHPT(左手)由於 p>0.05 而無法拒絕虛無假設，
代表這項評估項目後測沒有比前測進步。由表 4-12 可知，大動作組 MoCA、DS- forward、CTT-2、SCWT、NHPT(右手)、FTSST、GUG、GAME1 及 GAME2 的統
