يتطلب اشتراك JoVE لعرض هذا المحتوى. تسجيل الدخول أو ابدأ نسخة تجريبية مجانية

مقالة منهجية

إصدارات منقحة ومتوافقة مع الإصدارات العصبية من شاشة المهام المزدوجة

3.1K مشاهدات

⸱

DOI:

10.3791/61678

⸱

أكتوبر 5, 2020

 ,  ,  ,  ,  , 
1Molecular Cellular and Integrative Neuroscience Program, Colorado State University, 2Dept. of Occupational Therapy, Colorado State University, 3Dept. of Health and Exercise Science, Colorado State University

* These authors contributed equally

في هذه المقالة

ملخص

قمنا بتطوير الشاشة المهمة المزدوجة الأصلية (DTS) كإجراء محمول ومنخفض التكلفة يمكنه تقييم الرياضيين الذين يعانون من إصابة خفيفة في الدماغ تسبب الرياضة. قمنا بمراجعة DTS الأصلي للاستخدام السريري في المستقبل ووضعنا نسخة متوافقة مع التصوير العصبي من DTS لقياس الأسس العصبية لأداء المهمة الفردية وثنائية.

الملخص

نماذج مهمة مزدوجة في وقت واحد تقييم القدرات الحركية والمعرفية, وأنها يمكن الكشف عن خفية, الإعاقات المتبقية في الرياضيين الذين يعانون من إصابات الدماغ الرضية خفيفة مؤخرا (mTBI). ومع ذلك، ركزت نماذج المهام المزدوجة السابقة فقط على مهارات الطرف السفلي واعتمدت على معدات مختبرية مرهقة ومكلفة - مما يحد من قدرتها العملية في تقييم mTBI اليومي. بعد ذلك، قمنا بتطوير شاشة المهام المزدوجة (DTS)، والتي تستغرق < 10 دقائق لإدارة وتسجيل، وتستخدم معدات محمولة منخفضة التكلفة، وتشمل المهام الفرعية الطرف السفلي (LE) والأطراف العليا (UE). وكان الغرض من هذه المخطوطة شقين. أولاً، نحن نُصف بروتوكول إدارة DTS المنقحة، والتي قمنا بتنقيحها لمعالجة قيود DTS الأصلي. وعلى وجه التحديد، شملت التنقيحات إضافات للأجهزة الذكية للحصول على بيانات مشية أكثر تفصيلاً وإدراج ظروف إدراكية واحدة لاختبار الأداء المعرفي المعطل في ظل ظروف المهام المزدوجة. الأهم من ذلك، DTS المنقحة هو مقياس مخصص للاستخدام السريري في المستقبل، ونحن نقدم نتائج تمثيلية من ثلاثة رياضيين الذكور لتوضيح نوع البيانات السريرية التي يمكن الحصول عليها من هذا التدبير. الأهم من ذلك، لدينا حتى الآن لتقييم حساسية وخصوصية DTS المنقحة في الرياضيين مع mTBI، وهي مبادرة البحث المقبل. الغرض الثاني من هذه المخطوطة هو وصف نسخة متوافقة مع التصوير العصبي من DTS. لقد طورنا هذا الإصدار حتى نتمكن من تقييم الأسس العصبية لأداء المهمة الفردية و المزدوجة ، لفهم تجريبي أفضل للعجز السلوكي المرتبط بالمتBI. وهكذا، تصف هذه المخطوطة أيضا الخطوات التي اتخذناها لتمكين إجراء قياس متزامنة للطيفية الوظيفية القريبة من الأشعة تحت الحمراء (fNIRS) خلال نظام DTS، إلى جانب كيفية حصولنا على معالجة المستوى الأول لبيانات الـ fNIRS وأكملناها.

المقدمة

في كل عام، 42 مليون شخص في جميع أنحاء العالم يعانون من إصابات الدماغ الرضحية خفيفة (mTBIs)1. على الرغم من أن مرة واحدة تعتبر حميدة، تشير الأبحاث الجديدة إلى أن mTBIs، ولا سيما تكرار mTBIs، يمكن أن تثير عواقب سلبية دائمة، مثل الاضطرابات الجسدية والمعرفية والنوم2،3،4. وفي وقت لاحق، يسعى الباحثون والأطباء إلى تحسين التقييمات وطرق العلاج لفهم ومعالجة mTBI.

حتى الآن، أفضل الممارسات لتقييم mTBI تشمل الأعراض المبلغ عنها ذاتيا والقياس الموضوعي للدالة العصبية الحركيةوالحركية 5. ومع ذلك, بعض الأفراد, مثل الرياضيين على مستوى جماعية تنافسية, ومن المعروف أن نقص التقارير الأعراض المتعلقة mTBI6, الحد من فائدة تقارير الأعراض. إن مقاييس الوظائف العصبية والحركية الموضوعية لها أيضاً حدود، بما في ذلك ضعف موثوقية الاختبار، والاعتماد على اختبار خط الأساس، أو صعوبة غير كافية للرياضيين عالية الأداء7و8و9. ومع ذلك، نماذج مهمة مزدوجة - التي في وقت واحد تقييم القدرات الحركية والمعرفية - يمكن الكشف عن ضعف خفية، المتبقية، ويمكن أن تكون مفيدة بشكل خاص لتقييم الرياضيين عالية الأداء10،11،12،13،14.

وقد أدرجت البحوث السابقة باستخدام نماذج مهمة مزدوجة في كثير من الأحيان مرهقة، معدات مختبر مكلفة، مثل نظم التقاط الحركة14،لتقييم الرياضيين عالية الأداء. في حين أن هذه الأنظمة يمكن أن تقيس بدقة الإعاقات الحركية الدقيقة ، فهي غير عملية للاستخدام في تقييم mTBI اليومي بسبب ارتفاع تكلفة المعدات ، ومحدودية قابلية النقل ، وأوقات الإدارة الطويلة (أي ≥ 45 دقيقة لكل فرد). وعلاوة على ذلك، ركزت العديد من الدراسات السابقة نموذج مهمة مزدوجة فقط على الجزء السفلي من الجسم أو مهارات الطرف السفلي، مثل التوازن أو مشية11،12،13،14. يمكن القول، وظيفة الطرف العلوي والتنسيق بين اليد والعين مهم أيضا للرياضيين عالية الأداء في العديد من الألعاب الرياضية. وهكذا، قمنا بتطوير شاشة المهام المزدوجة (DTS)، وهو مقياس مختصر تم تصميمه ليدار ويسجل في < 10 دقائق مع أدوات محمولة ومنخفضة التكلفة. وشملت هذه DTS الأصلي الطرف السفلي (جنيه) والأطراف العليا (UE) المهمة الفرعية، التي قيمت سرعة المشي (باستخدام ساعة توقيت) والتنسيق بين اليد والعين في ظل ظروف مهمة المحرك المزدوج واحد15.

في دراسة الجدوى الأولى، أكملت 32 من المشاركات المراهقات الأصحاء الدراسة الصحية للنساء المراهقات. وقد صممت هذه الدراسة لإثبات أن DTS يمكن أن تثير تكاليف محرك المهمة المزدوجة، كما هو مبين من قبل انخفاض أداء المحركات أثناء المهام المزدوجة مقابل ظروف المحرك واحد. كما سعينا إلى إثبات أن DTS يمكن أن تدار وسجل في أقل من 10 دقيقة. وجدنا أن جميع المشاركين لديهم ضعف الأداء الآلي المزدوج للمهم على الأقل مهمة فرعية واحدة. بالإضافة إلى ذلك، كنا قادرين على إدارة DTS في متوسط 5.63 دقيقة ويسجل الاختبار في 2-3 دقيقة15.

وعلى الرغم من نجاح دراسة الجدوى الأولى، فقد تم الكشف عن بعض القيود. وأبرزها، تم قياس سرعة المشي مع ساعات التوقف، والتي هي عرضة للخطأ البشري الطبيعي. لذلك، في DTS المنقحة استخدمنا الأجهزة الذكية مع المدمج في التسارع(جدول المواد)على كل الكاحل. حافظت هذه الإضافة على استخدام الأجهزة المحمولة منخفضة التكلفة مع توفير مقاييس متطورة لسرعة المشية ، والعدد الإجمالي للخطوات ، ومتوسط طول الخطوة ، ومتوسط مدة الخطوة ، وتقلب مدة الخطوة. وكان هناك قيد آخر من DTS الأصلي عدم وجود شروط معرفية واحدة، والتي حالت دون تقييم التكاليف المعرفية المهمة المزدوجة. يتم تعريف التكاليف المعرفية المهمة المزدوجة كما ضعف الأداء المعرفي خلال المهمة المزدوجة مقابل حالة إدراكية واحدة. في وقت لاحق، لكل من المهام الفرعية LE و UE، أضفنا حالة إدراكية واحدة (موضح في البروتوكول).

بالإضافة إلى وضع مقياس للاستخدام السريري في المستقبل، أحد أهداف الفريق على المدى الطويل هو تقييم الأسس العصبية لأداء المهمة الفردية ومزدوجة في الرياضيين الأصحاء وعلى النقيض من تلك النتائج للرياضيين الذين يعانون من mTBI الناجمة عن الرياضة. وهكذا، أنشأنا إصدار متوافق مع التصوير العصبي من DTS. نحن نسعى لتحديد ما إذا كان يمكن تعديل DTS بنجاح للاستخدام مع قياس الطيفي شبه الأشعة تحت الحمراء (fNIRS) وظيفية متزامنة ، ونحن نستخدم جهاز fNIRS المحمول مصممة خصيصا لاستيعاب حركة المحرك الإجمالي عن طريق الحد من تأثير التحف الحركة. علاوة على ذلك، هذا الجهاز لديه أكبر قدر من تغطية الرأس، على حد علمنا، للأجهزة النقالة التي تتوفر حاليا لأغراض البحث (جدول المواد).

وباختصار، فإن بروتوكول الدراسة مصمم للقيام بما يلي:

  1. وصف بروتوكول الإدارة لشاشة المهام المزدوجة المنقحة (DTS)، وهو إجراء قمنا بإعادة تصميمه لمعالجة القيود المفروضة على DTS15 الأصلي ومقياس مخصص للاستخدام السريري في المستقبل.
  2. وصف بروتوكول البحث لشاشة المهام المزدوجة المتوافقة مع التصوير العصبي (DTS)، والتي قمنا بتصميمها لتقييم الأسس العصبية لأداء المهمة الفردية وثنائية.

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

البروتوكول

تمت الموافقة على جميع إجراءات الدراسة من قبل مجلس المراجعة المؤسسية (IRB) في جامعة ولاية كولورادو، وقدم جميع المشاركين البالغين موافقة خطية مستنيرة قبل إكمال أي إجراءات دراسية. وقد قدم الوالدان موافقة خطية عن علم من قبل المشاركين دون سن 18، كما قدم المشاركون القاصرون موافقة خطية قبل استكمال أي إجراءات دراسية.

1. شاشة مهمة مزدوجة منقحة (DTS)

  1. الطرف السفلي (جنيه) المهام الفرعية
    1. بدء حالة المحرك واحد.
      1. ضع ثلاث كتل يوغا في وضع أفقي 4.5 متر بالضبط على طول ممشى بطول 18 مترًا.
      2. نعلق بحزم الأجهزة الذكية إلى كل الكاحل للكشف عن ضربات كعب والحصول على خصائص مشية.
      3. ابدأ تسجيل الفيديو باستخدام كاميرا فيديو على حامل ثلاثي القوائم.
      4. إرشاد المشاركين إلى المشي في أسرع وقت ممكن مع تجاوز العقبات. ابدأ جمع البيانات على الهواتف الذكية واضغط بشكل حاد على الأجهزة في وقت واحد لمحاذاة الوقت اللاحقة لتدفقات البيانات المنفصلتين من الساقين الأيسر والأيني.
      5. قياس الوقت إلى الكامل مع ساعة توقيت تعمل يدويا.
      6. إيقاف تسجيل الفيديو.
    2. بدء حالة إدراكية واحدة.
      1. أخبر المشارك الوقت المخصص له لهذا الشرط، وذلك باستخدام الوقت إلى الكامل من حالته المحرك واحد له /لها (التقريب تصل إلى ثانية كاملة).
      2. ابدأ تسجيل الفيديو باستخدام كاميرا فيديو على حامل ثلاثي القوائم.
      3. إرشاد المشاركين إلى ذكر أكبر عدد ممكن من الكلمات التي تبدأ بحرف معين (A أو F).
        ملاحظة: يتم موازنة الأحرف بين المشاركين وبين شروط المهمة المفردة و المزدوجة. الأرقام هي موازنت بين المشاركين وبين شروط المهمة الفردية ومزدوجة.
      4. إيقاف تسجيل الفيديو.
    3. بدء تشغيل شرط المهمة المزدوجة.
      1. ابدأ تسجيل الفيديو باستخدام كاميرا فيديو على حامل ثلاثي القوائم.
      2. تعليمات المشاركين على المشي في أسرع وقت ممكن في حين يخطو فوق العقبات في حين في وقت واحد مشيرا إلى العديد من الكلمات كما أنها يمكن أن تبدأ مع حرف معين (A أو F). اضغط بسرعة على كل من التسارع لبدء الشرط.
      3. قياس الوقت إلى الكامل مع ساعة توقيت تعمل يدويا.
      4. إيقاف تسجيل الفيديو.
  2. المهام الفرعية الطرفية العليا (UE)
    1. بدء حالة المحرك واحد.
      1. قياس مسافة 1.5 متر بعيدا عن الجدار، مع علامة الشريط اخفاء، وإرشاد المشارك للوقوف وراء الشريط.
      2. ضع سلة من كرات التنس بجانب المشارك.
      3. ابدأ تسجيل الفيديو باستخدام كاميرا فيديو على حامل ثلاثي القوائم.
      4. إرشاد المشارك لإكمال اِدَم الحائط مع اليدين المتناوبتين لمدة 30 s. أخبر المشارك أنه إذا فشل في التقاط الكرة، للحصول على كرة جديدة من سلة كرات التنس. قياس الوقت المنقضي مع ساعة توقيت.
      5. إيقاف تسجيل الفيديو.
    2. بدء حالة إدراكية واحدة.
      1. ابدأ تسجيل الفيديو باستخدام كاميرا فيديو على حامل ثلاثي القوائم.
      2. أخبر المشارك أنه سيطلب منه أن يطرح بشكل تسلسلي 7 من رقم معين (100 أو 150) لمدة 30 ثانية. قياس الوقت المنقضي مع ساعة توقيت.
      3. إيقاف تسجيل الفيديو.
        ملاحظة: يتم موازنة الأحرف بين المشاركين وبين شروط المهمة المفردة و المزدوجة. الأرقام هي موازنت بين المشاركين وبين شروط المهمة الفردية ومزدوجة.
    3. بدء تشغيل شرط المهمة المزدوجة.
      1. اطلب من المشارك أن يقف على بعد 1.5 متر من الجدار.
      2. ضع سلة من كرات التنس بجانب المشارك.
      3. ابدأ تسجيل الفيديو باستخدام كاميرا فيديو على حامل ثلاثي القوائم.
      4. إرشاد المشارك لإكمال اِسِمِر الحائط بيدين متناوبتين لمدة 30 ثانية. إبلاغ المشارك أنه أثناء رمي الكرات واصطيادها، سيطلب منه أن يطرح بشكل تسلسلي 7 من رقم معين (100 أو 150) لمدة 30 ثانية. أخبر المشارك أنه إذا فشل في التقاط الكرة، للحصول على كرة جديدة من سلة كرات التنس. قياس الوقت المنقضي مع ساعة توقيت.
      5. إيقاف تسجيل الفيديو.
        ملاحظة: يتم موازنة الأحرف بين المشاركين وبين شروط المهمة المفردة و المزدوجة. الأرقام هي موازنت بين المشاركين وبين شروط المهمة الفردية ومزدوجة.

2. العصبية متوافق مع شاشة المهمة المزدوجة (DTS)

  1. إعداد DTS
    1. ضع كتل اليوغا في وضع عمودي للاحتفال ببداية ونهاية ممشى 15 مترًا.
    2. ضع اثنين من كتل اليوغا في وضع أفقي 5 متر بالضبط على طول الممشى 15 مترا.
    3. قياس وعلامة مع اخفاء الشريط مسافة 1.5 متر بعيدا عن سطح الجدار على نحو سلس.
    4. اقامة ترايبود في بداية الممشى 15 مترا.
  2. ضع جهاز fNIRS على رأس المشارك.
    1. قياس محيط رأس المشارك وتحديد الحجم المناسب fNIRS غطاء(جدول المواد)مع optodes وضعت مسبقا وأجهزة الكشف عن قناة قصيرة.
    2. قم بتشغيل كمبيوتر محمول مخصص للاستحواذ والاتصال بشبكة WiFi الخاصة بجهاز fNIRS.
    3. افتح برنامج اقتناء fNIRS وحدد جهاز fNIRS.
    4. تنفيذ المعايرة لتحسين شدة الضوء والتحقق من مستويات إشارة optode. يجب أن تكون مستويات الإشارة مقبولة أو ممتازة.
    5. إصلاح جميع optodes مع أقل من مستوى إشارة مقبولة عن طريق إزالة optode من الغطاء وفرا الشعر المشارك لضمان اتصال مباشر من optode إلى فروة الرأس للمشارك.
  3. ضع مقاييس التسارع على كاحلي المشارك.
    1. نعلق بحزم الأجهزة الذكية إلى كل الكاحل للكشف عن ضربات كعب والحصول على خصائص مشية.
  4. ابدأ اكتساب بيانات المهام الفرعية LE.
    1. فتح برنامج العرض التحفيز (جدول المواد).
    2. حدد ملف المهام الفرعية LE.
    3. اطلب من المشارك الجلوس على كرسي استعدادًا لفترة راحة هادئة لمدة 60 ساعة.
    4. العودة إلى برنامج اقتناء fNIRS وانقر فوق الزر ابدأ لبدء جمع البيانات fNIRS. أدخل ID_LE الموضوع والعمر والجنس في النافذة المنبثقة وانقر فوق ابدأ.
    5. العودة إلى برنامج العرض التحفيز، وإعلام المشارك أن الراحة هادئة سوف تبدأ، والصحافة الفضاء لبدء فترة الراحة 60 ق.
    6. في نهاية فترة الراحة، حدد أي حالة LE Subtask (محرك واحد، ومعرفي واحد، أو مهمة مزدوجة) تم اختياره لتجربة 1st. تزويد المشارك بتعليمات لتلك التجربة.
      1. تعليمات السيارات واحد: تعليمات المشارك على المشي في أسرع وقت ممكن، في حين يخطو فوق العقبات، لمدة 30 ق. أخبر المشارك أنه سيبدأ عندما يقول الباحث الرئيسي "ابدأ". سيحدث هذا مباشرة بعد أن يضغط باحث ثانوي على مقاييس التسارع. إرشاد المشارك بأنه يجب عليه التوقف عن المشي عندما يقول الباحث الأساسي "توقف". بالإضافة إلى ذلك، عندما يقول الباحث الأساسي "توقف"، يجب على المشارك أن يضع قدميه معًا وأن يبقى ساكنًا قدر الإمكان. في هذا الوقت، سوف الباحث الثانوي الاستفادة من التسارع مرة ثانية ووضع علامة (ملاحظة لزجة) على الأرض حيث توقف المشارك.
      2. تعليمات إدراكية واحدة: إرشاد المشارك إلى البقاء واقفا في بداية الممشى 15 مترا. وأثناء الوقوف، سيُطلب منه أن يذكر أكبر عدد ممكن من الكلمات التي تبدأ بحرف معين.
      3. تعليمات المهمة المزدوجة: إرشاد المشارك إلى المشي في أسرع وقت ممكن مع تجاوز العقبات وفي نفس الوقت ذكر أكبر عدد ممكن من الكلمات بدءا من رسالة معينة. إبلاغه/لها أنه سوف يكون له أيضا 30 ثانية لهذه الحالة. أخبر المشارك أنه سيبدأ عندما يقول الباحث الرئيسي "ابدأ". سيحدث هذا مباشرة بعد أن يضغط باحث ثانوي على مقاييس التسارع. إرشاد المشارك بأنه يجب عليه التوقف عن المشي عندما يقول الباحث الأساسي "توقف". بالإضافة إلى ذلك، عندما يقول الباحث الأساسي "توقف"، يجب على المشارك أن يضع قدميه معًا وأن يبقى ساكنًا قدر الإمكان. في هذا الوقت، سوف الباحث الثانوي الاستفادة من التسارع مرة ثانية ووضع علامة (ملاحظة لزجة) على الأرض حيث توقف المشارك.
    7. ابدأ تسجيل الفيديو باستخدام كاميرا فيديو على حامل ثلاثي القوائم.
    8. اضغط على شريط المسافة لبدء المحاكمة 1st. مراقبة جهاز ضبط الوقت 30 s على برنامج العرض التحفيزي; أخبر المشارك أن يتوقف عند انقضاء 30 s.
    9. حدد التجربةالثانية وزود المشارك بالتعليمات. كرر العملية حتى يتمكّن المشارك من إتمام 15 تجربة معشاة للمهمة الفرعية LE.
    10. إيقاف تسجيل الفيديو.
    11. إبلاغ المشارك بأنه سيكمل فترة راحة أخرى مدتها 60 ساعة. بمجرد جلوس المشارك، اضغط على ابدأ لبدء فترة الراحة.
    12. بعد فترة الراحة، الخروج من ملف المهام الفرعية LE في برنامج العرض التحفيز. إيقاف الحصول على البيانات في برنامج الحصول على البيانات fNIRS، ولكن لا إنهاء البرنامج.
      ملاحظة: يتم تعشية الحروف (بواسطة برنامج العرض التحفيزي) بين التجارب وموازنة مضادة بين المشاركين وبين شروط المهمة الفردية و المزدوجة. الحروف متشابهة في مستوى الصعوبة وتشمل: W، D، F، T، S، H، M، A، B، و P. يتم عشوائي الأرقام (بواسطة برنامج عرض التحفيز) بين التجارب وموازنة مضادة بين المشاركين وبين ظروف المهمة الفردية ومزدوجة. وشملت الأرقام: 185 و225 و220 و175 و205 و165 و170 و180 و245 و240.
  5. إزالة مقاييس التسارع من كاحلي المشارك. الانتقال إلى القسم في الردهة المخصصة لولايات المتحدة الفرعية.
  6. بدء عملية الحصول على بيانات UE الفرعية.
    1. افتح برنامج العرض التحفيزي.
    2. حدد ملف UE الفرعي.
    3. اطلب من المشارك الجلوس على كرسي استعدادًا لفترة راحة هادئة لمدة 60 ساعة.
    4. العودة إلى برنامج اقتناء fNIRS وانقر فوق الزر ابدأ لبدء جمع البيانات fNIRS. أدخل ID_UE العمر والجنس في النافذة المنبثقة وانقر فوق بدء.
    5. العودة إلى برنامج العرض التحفيزي، وإبلاغ المشارك أن فترة الراحة الهادئة على وشك أن تبدأ، واضغط على الفضاء لبدء فترة راحة 60 ق.
    6. في نهاية فترة الراحة، حدد أي حالة UE Subtask (محرك واحد، ومعرفي واحد، أو مهمة مزدوجة) تم اختياره لتجربة 1st. تزويد المشارك بتعليمات لتلك التجربة.
      1. تعليمات السيارات واحد: تعليمات المشارك على الوقوف 1.5 متر بعيدا عن الجدار. ضع سلة من كرات التنس بجانب المشارك. إرشاد المشارك لإكمال اِدَم الحائط مع اليدين المتناوبتين لمدة 30 s. أخبر المشارك أنه إذا فشل في التقاط الكرة، للحصول على كرة جديدة من سلة كرات التنس.
      2. تعليمات إدراكية واحدة: إرشاد المشارك إلى البقاء واقفا أخبر المشارك أنه سيطلب منه / لها أن يطرح بالتتابع من قبل 7 من عدد معين لمدة 30 s.
      3. تعليمات المهمة المزدوجة: إرشاد المشارك لإكمال اِسِمِر الحائط مع اليدين المتناوبتين لمدة 30 s. إبلاغ المشارك أنه أثناء رمي الكرات واصطيادها، سيطلب منه أن يطرح بشكل متسلسل بواسطة 7 من رقممعين 2 لـ 30 s. أخبر المشارك أنه إذا فشل في التقاط الكرة، للحصول على كرة جديدة من سلة كرات التنس.
    7. ابدأ تسجيل الفيديو باستخدام كاميرا فيديو على حامل ثلاثي القوائم.
    8. اضغط على شريط المسافة لبدء المحاكمة 1st. مراقبة جهاز ضبط الوقت 30 s على برنامج العرض التحفيزي; أخبر المشارك أن يتوقف عند انقضاء 30 s.
    9. حدد التجربةالثانية وزود المشارك بالتعليمات. كرر العملية حتى يكمل المشارك 15 تجربة معشاة للمهمة الفرعية UE.
    10. إيقاف تسجيل الفيديو.
    11. إبلاغ المشارك بأنه سيكمل فترة راحة أخرى مدتها 60 ساعة. بمجرد جلوس المشارك، اضغط على ابدأ لبدء فترة الراحة.
    12. بعد فترة الراحة، اخرج من ملف UE Subtask في برنامج العرض التحفيزي. إيقاف الحصول على البيانات في برنامج الحصول على البيانات fNIRS، ثم قم بإنهاء البرنامج.
  7. إزالة غطاء fNIRS من رأس المشارك.
    ملاحظة: يتم تعشية الحروف (بواسطة برنامج العرض التحفيزي) بين التجارب وموازنة مضادة بين المشاركين وبين شروط المهمة الفردية و المزدوجة. الحروف متشابهة في مستوى الصعوبة وتشمل: W، D، F، T، S، H، M، A، B، و P. يتم عشوائي الأرقام (بواسطة برنامج عرض التحفيز) بين التجارب وموازنة مضادة بين المشاركين وبين ظروف المهمة الفردية ومزدوجة. وشملت الأرقام: 185 و225 و220 و175 و205 و165 و170 و180 و245 و240.

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

النتائج

المشاركون
وتم تعيين مشاركين من فرق المدارس الثانوية المحلية والفرق الرياضية بين الجامعات والنادي باستخدام النشرات الإعلانية. وكان من المطلوب أن تتراوح أعمار المشاركين بين 15 و 22 عاما وأن يشاركوا بانتظام في أنشطة رياضية منظمة للاتصال. وشملت الرياضات الاتصال جميع الألعاب الرياضية حيث الاتصال البدني مع زملائه أو المعارضين ضروري أثناء اللعب الروتيني. وكان على المشاركين أيضا أن يكون لديهم رؤية عادية أو مصححة والسمع، وليس لها تاريخ من الظروف العصبية أو النفسية، وليس لها تاريخ من إصابات الدماغ الرضية المعتد...

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

المناقشة

في هذه المخطوطة، وصفنا بروتوكول الإدارة لشاشة المهام المزدوجة التي تمت مراجعتها حديثًا (DTS). وقد تم استكمال هذه التنقيحات لمعالجة القيود المحددة في15 DTS الأصلي وشملت إضافة ظروف إدراكية واحدة لاختبار التكاليف الإدراكية للمهمة المزدوجة. كما تضمنت أيضًا قياس التسارع القائم على الأجهزة الذكية لقياس خصائص المشي بشكل أكثر دقة. أدرجنا النتائج التمثيلية التي توضح نوع البيانات السريرية التي يمكن الحصول عليها مع DTS. كما وصفنا بروتوكول البحث لشاشة المهام المزدوجة المتوافقة مع التصوير العصبي (DTS) ، والتي ...

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

الإفصاحات

ولا يوجد لدى أصحاب البلاغ أي تضارب في المصالح للكشف عنه.

شكر وتقدير

ونود أن نشكر السيدة إيزابيل بوث، وهي جامعة ولاية كولورادو، وهي تكرّم الطالب الذي ساعد في تحليل بيانات قياس التسارع. ونود أيضا أن نعترف بالتمويل من المعهد الوطني للصحة K12 HD055931 وK01 HD096047-02 صدر إلى الكاتب J.S.

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

المواد

قائمة المواد المستخدمة في هذه المقالة
الاسمالشركةرقم فهرسيالتعليقات
جهاز <قوي> (بالترتيب الأبجدي)< / قوي>
NIRx NIRSport2 الجهاز: NSP2-CORE1616NIRxReference #: GC359"إن NIRSport 2 عبارة عن منصة للتحليل الطيفي الوظيفي اللاسلكي الوظيفي للأشعة تحت الحمراء القريبة (fNIRS) سهلة الاستخدام ومعيرات وقوية تقيس الاستجابات الديناميكية الدموية للتنشيط العصبي عبر تغيرات الهيموجلوبين في الأوكسجين والديوكسي والكلي في القشرة الدماغية. يأتي NIRSport 2 مع مجموعة من الترقيات والوحدات الجاهزة للتنفيذ لتلبية احتياجات مجموعة واسعة من تطبيقات علم الأعصاب المعرفي." (اقتباس مباشر من nirx.net/nirsport)
NIRx NIRSCap (متوفر في 5 أحجام مختلفة)NIRxN / A"يتكون NIRScap من غطاء قياس وحاملات بصريات. تتناسب حاملات البصريات مع شقوق غطاء القياس." (اقتباس مباشر من دليل NIRScap للبدء في NIRx) مصادر
البصريات NIRx (× 2)مرجع NIRx#: GC359"باندل مصدر نشط 8 مصادر للإضاءة البصرية بدون ألياف مع طرف مزدوج ؛ بطول 240 سم." (اقتباس مباشر من وصف قائمة التعبئة NIRx)
كاشفات البصريات NIRx (x 2)NIRx#: GC359"حزمة من أجهزة الاستشعار النشطة 8x للكشف البصري بدون ألياف ؛ طرف مزدوج ؛ بطول 240 سم." (اقتباس مباشر من وصف قائمة التعبئة NIRx)
مجسات كاشف المسافات القصيرة NIRxNIRxN / A"تأتي المجسات في حزمة من ثمانية مقاطع كاشف تسمح بإقران بيانات المسافات القصيرة من ثمانية مواقع مصادر مستقلة إلى قناة كاشف مشتركة واحدة على الجهاز." (اقتباس مباشر من كاشف المسافات القصيرة NIRx دليل بدء المجسات)
<قوي > برنامج (بالترتيب الأبجدي) < / قوي >
أوروراNIRxN / A"برنامج الاستحواذ NIRSport 2. يتصل Aurora fNIRS بجهاز NIRSport 2 الخاص بك عبر Wi-Fi أو USB ويمكنه إعداد تكوين تجريبي كامل بعدة نقرات فقط. بفضل خوارزمية تحسين الإشارة الآلية ، تضمن Aurora fNIRS جودة الإشارة المثلى قبل بدء القياس. يمكن تصور البيانات الأولية ومتغيرات تركيز HbO و Hb في الوقت الفعلي في العديد من أوضاع العرض. بالإضافة إلى ذلك ، تتوفر تصورات الرأس بالكامل المتطورة على الفور. يمكن تصدير البيانات المسجلة عبر بروتوكول طبقة تدفق المختبر المتكاملة (LSL) ، مما يسمح بالمعالجة في الوقت الفعلي في واجهة الدماغ والحاسوب (BCI) ونماذج الارتجاع العصبي." (اقتباس مباشر من nirx.net/software)
MatlabMath WorksN / A"MATLAB & reg; يجمع بين بيئة سطح المكتب المضبوطة للتحليل التكراري وعمليات التصميم مع لغة برمجة تعبر عن رياضيات المصفوفة والمصفوفة مباشرة. يتضمن المحرر المباشر لإنشاء البرامج النصية التي تجمع بين التعليمات البرمجية والإخراج والنص المنسق في دفتر ملاحظات قابل للتنفيذ." (اقتباس مباشر من mathworks.com)NIRS
Toolboxتم تطويره بواسطة Huppert Brain Imaging LabN / A"NIRS toolbox هو برنامج تحليل قائم على Matlab." (اقتباس مباشر من huppertlab.net/nirs-toolbox-2/)
PsychoPyPythonN / A"PsychoPy عبارة عن حزمة برمجيات مفتوحة المصدر مكتوبة في برنامج Python ، لغة ming في المقام الأول بالنسبة لنا في علم الأعصاب وأبحاث علم النفس التجريبي." (اقتباس مباشر من psychopy.org)
<قوي > مستلزمات أبحاث منخفضة التقنية / تكلفة أقل * (بالترتيب الأبجدي) < / قوي> AmazonBasics
ثلاثي القوائم خفيف الوزن مقاس 60 بوصة مع حقيبةنموذج عنصر أمازون#: WT3540هذا الحامل ثلاثي القوائم خفيف الوزن مثالي لمعظم الكاميرات التي يصل وزنها إلى 6.6 رطل. الإعداد سريع وسهل. تجعل الحقيبة المرفقة التخزين والنقل أمرا سهلا. الحامل ثلاثي القوائم' يمكن أن تمتد أرجل S من 20 بوصة إلى 48 ". تحرر أقفال الساق بسلاسة وتنزلق بسهولة إلى الارتفاع الذي تريده. قم برفع العمود المركزي للحصول على حامل ثلاثي القوائم يبلغ 60 بوصة طويل. (اقتباس مباشر من Amazon.com)
iPod Touch x 2جهاز AppleN / Aذكي مع مقياس تسارع مدمج.
كاميرا فيديو باناسونيك عالية الدقة بالكامل كاميرا فيديو HC-V180K ، تقريب بصري 50X ، مستشعر BSI مقاس 1 / 5.8 بوصة ، شاشة LCD تعمل باللمس مقاس 2.7 بوصة (أسود)نموذج عنصر أمازون#: HC-V180Kكاميرا فيديو HC-V180K مدمجة وخفيفة الوزن وسهلة الاستخدام ، توفر كاميرا الفيديو HC-V180K المدمجة وخفيفة الوزن وسهلة الاستخدام تجربة ممتعة وخالية من القلق لالتقاط الفيديو عالي الدقة. تتميز هذه الكاميرا بدقة 1080 بكسل بمثبت صور من 5 محاور لتحقيق أقصى قدر من الثبات المحمول باليد تقريب بصري فائق الطول بمعدل 50 ضعفا وتقريب ذكي يصل إلى 90 ضعفا يجلب بسرعة الأجسام البعيدة في البؤرة. تتيح لك العدسة ذات الزاوية العريضة المريحة مقاس 28 مم استيعاب المزيد من الأشخاص والمناظر الطبيعية في إعدادات مثل حفلات الزفاف ولم الشمل والإجازات. يضمن مستشعر BSI المتقدم جودة صورة الفيديو في الإضاءة المنخفضة بينما يضمن باناسونيك تكتشف وظيفة لقطة المستوى تلقائيا إمالة الكاميرا المشتتة للانتباه وتعوضها. لمزيد من المتعة ، تشتمل الكاميرا على تأثيرات مرشح إبداعية مثل فيلم 8 مم ، وفيلم صامت ، وتأثير مصغر ، وتسجيل الفاصل الزمني ، وكلها يمكن الوصول إليها بسهولة على شاشة LCD تعمل باللمس مقاس 2.7 بوصة. يعمل ميكروفون التكبير / التصغير ثنائي القناة جنبا إلى جنب مع التكبير / التصغير لضمان صوت واضح ونقي عن قرب أو على أي مسافة." (اقتباس مباشر من Amazon.com)
ملاحظات Post-it ، 3 "× 3" ، كناري أصفر ، حزمة من 18 وسادةOffice Depot / Office Maxالعنصر # 1230652"Post it ® تلتصق الملاحظات بإحكام وإزالتها بشكل نظيف ، وتتميز بمادة لاصقة فريدة مصممة للاستخدام على الورق."
شريط اخفاء سكوتش 232 ، 1 بوصة × 60 ياردةمستودع مكتب / مكتب ماكسالعنصر # 910588" ينتج الشريط اللاصق الورقي عالي الأداء خطوط طلاء حادة في عمليات خبز الطلاء بدرجة حرارة متوسطة. يوفر الشريط اللاصق إزالة نظيفة في كل مرة، حتى على الأسطح التي يصعب إزالتها تقليديا." (اقتباس مباشر من officedepot.com)
قياس Stanley Tools Leverlock، قياسي، 25 × 1 بوصة BladeOffice Depot/Office MaxItem #389512"تتميز قاعدة الشريط بعودة الطاقة مع قفل سفلي تلقائي لسهولة التشغيل. لون الهيكل عالي الوضوح يجعل من السهل العثور عليه. يسمح خطاف Tru-Zero الخاص باستخدام الظفر كمحور لرسم الدوائر والأقواس. توفر قاعدة الشريط خطافا مثبتا متعدد وشفرة مطلية بالبوليمر لعمر أطول وواقي تآكل الشفرة وقبضة مطاطية مريحة. الشفرة المحمية تقاوم التآكل والزيوت والأوساخ ومعظم المذيبات. حكم الشريط له حكم إمبراطوري بأقدام متتالية في الأعلى وبوصات متتالية في الأسفل بعد القدم الأولى. مشبك الحزام الخاص به يسمح بسهولة الحمل." (اقتباس مباشر من officedepot.com)
ساعة توقيتOffice Depot / Office Maxالعنصر # 357698"يوفر توقيتا مقصدا ، دقيقا حتى 1/100 من الثانية. يتضمن 6 وظائف &[مدش] ؛ ساعة ، دقيقة ، ثانية ، يوم ، شهر وسنة." (اقتباس مباشر من officedepot.com)
قادوس كرة التنس الفاخر من Tourna Ballport مع عجلات - يحمل 80 كرةأمازوننموذج العنصر #: BPD-80W"منفذ البالون 80 ديلوكس يحمل 80 كرة ويأتي مع عجلات لسهولة القدرة على المناورة. المقابض طويلة جدا 33 بوصة لتغذية والتقاط أكثر ملاءمة. خفيف الوزن للغاية ولكنه متين يجعله أحد أكثر القواديس تميزا في السوق. محملة بميزات حاصلة على براءة اختراع: قفل الأرجل في وضع لأعلى ولأسفل. تم إغلاق القضبان الموجودة في الشريحة العلوية حتى لا تسقط الكرات أثناء النقل. تتدحرج القضبان في الأسفل حتى تنزلق الكرة في القادوس بسهولة." (اقتباس مباشر من Amazon.com)
كرات التنس غير المضغوطة من Tourna مع حمل الفينيل (45 عبوة من الكرات)نموذج عنصر أمازون#: EPTB-45"45 كرات تنس أقل ضغطا في حقيبة حمل من الفينيل. تحتوي الحقيبة على سحاب للإغلاق الآمن. الكرات هي حجم التنظيم ودائمة. مناسبة للممارسة أو آلات كرة التنس. الكرات أقل ضغطا حتى لا تموت أبدا. يعني الضغط الأقل أنهم لا يموتون أبدا ، مما يجعلها رائعة لممارسة التنس ، أو آلات الكرة ، أو ملء سلال الكرة والقواديس ، أو مجرد التأكد من أن حيوانك الأليف يتمتع بساعات من المرح في مطاردة هذه الكرات. إنها تناسب قاذفات كرات على غرار Chuck-it وقاذفات الكرة الأوتوماتيكية. يضمن المطاط المتين واللباد الفاخر أن يكون استخدامها عالميا ، سواء كنت لاعب تنس ناشئا أو مالكا للحيوانات الأليفة." (اقتباس مباشر من Amazon.com)
فيلكروVelcroN / Aذاتية اللصق ؛ تستخدم لتأمين الأجهزة الذكية.
Yoga Block 2 Pack & 2 كتل تمرين خفيفة الوزن عالية الكثافة 4 × 6 × 9 بوصات تدعم جميع الوضعيات - طوب خفيف الوزن متعدد الاستخدامات ومتوازن خال من الرائحة (ملاحظة: هناك حاجة إلى 6 كتل لشاشة المهام المزدوجة)AmazonN / A"هذه الكتل مصنوعة من رغوة EVA عالية الكثافة المعاد تدويرها وتوفر دعما قويا في مجموعة واسعة من أوضاع اليوغا المختلفة. سيؤدي ذلك إلى تحسين وضعك ويمكنك البقاء في أوضاع صعبة لفترة أطول." (اقتباس مباشر من Amazon.com)
* يمكن الحصول على هذه العناصر أو العناصر المماثلة من عدد من المصادر الأخرى< / em>
مرجع حامل شريط شرائط وأغطية

المراجع

  1. Gardner, R. C., Yaffe, K. Epidemiology of mild traumatic brain injury and neurodegenerative disease. Molecular and Cellular Neuroscience. 66, Pt B 75-80 (2015).
  2. Oyegbile, T. O., Dougherty, A., Tanveer, S., Zecavati, N., Delasobera, B. E. High Sleep Disturbance and Longer Concussion Duration in Repeat Concussions. Behavioral Sleep Medicine. , 1-8 (2019).
  3. Schatz, P., Moser, R. S., Covassin, T., Karpf, R. Early indicators of enduring symptoms in high school athletes with multiple previous concussions. Neurosurgery. 68 (6), 1562-1567 (2011).
  4. Yrondi, A., Brauge, D., LeMen, J., Arbus, C., Pariente, J. Depression and sports-related concussion: A systematic review. La Presse Médicale. 46 (10), 890-902 (2017).
  5. Haider, M. N., et al. A systematic review of criteria used to define recovery from sport-related concussion in youth athletes. British Journal of Sports Medicine. 52 (18), 1179-1190 (2018).
  6. Conway, F. N., et al. Concussion Symptom Underreporting Among Incoming National Collegiate Athletic Association Division I College Athletes. Clinical Journal of Sport Medicine. 30 (3), 203-209 (2020).
  7. Broglio, S. P., Guskiewicz, K. M., Norwig, J. If You're Not Measuring, You're Guessing: The Advent of Objective Concussion Assessments. Journal of Athletic Training. 52 (3), 160-166 (2017).
  8. Broglio, S. P., Katz, B. P., Zhao, S., McCrea, M., McAllister, T. Test-retest reliability and interpretation of common concussion assessment tools: Findings from the NCAA-DoD CARE Consortium. Sports Medicine. 48 (5), 1255-1268 (2018).
  9. Howell, D. R., et al. Examining Motor Tasks of Differing Complexity After Concussion in Adolescents. Archives of Physical Medicine and Rehabilitation. 100 (4), 613-619 (2019).
  10. Buttner, F., et al. Concussed athletes walk slower than non-concussed athletes during cognitive-motor dual-task assessments but not during single-task assessments 2 months after sports concussion: a systematic review and meta-analysis using individual participant data. British Journal of Sports Medicine. 54 (2), 94-101 (2020).
  11. Howell, D. R., Buckley, T. A., Lynall, R. C., Meehan, W. P. I. Worsening dual-task gait costs after concussion and their association with subsequent sport-related injury. Journal of Neurotrauma. 35 (14), 1630-1636 (2018).
  12. Howell, D. R., Kirkwood, M. W., Provance, A., Iverson, G. L., Meehan, W. P. Using concurrent gait and cognitive assessments to identify impairments after concussion: a narrative review. Concussion. 3 (1), 54(2018).
  13. Lee, H., Sullivan, S. J., Schneiders, A. G. The use of the dual-task paradigm in detecting gait performance deficits following a sports-related concussion: a systematic review and meta-analysis. Journal of Science and Medicine in Sport. 16 (1), 2-7 (2013).
  14. Solomito, M. J., et al. Motion analysis evaluation of adolescent athletes during dual-task walking following a concussion: A multicenter study. Gait Posture. 64, 260-265 (2018).
  15. Stephens, J. A., Nicholson, R., Slomine, B., Suskauer, S. Development and pilot testing of the dual task screen in healthy adolescents. American Journal of Occupational Therapy. 72 (3), (2018).
  16. Ptak, R. The frontoparietal attention network of the human brain: action, saliency, and a priority map of the environment. Neuroscientist. 18 (5), 502-515 (2012).
  17. Jasper, H. Report of the committee on methods of clinical examination in electroencephalography: 1957. Electroencephalography and Clinical Neurophysiology. 10 (2), 370-375 (1958).
  18. Brigadoi, S., Cooper, R. J. How short is short? Optimum source-detector distance for short-separation channels in functional near-infrared spectroscopy. Neurophotonics. 2 (2), 025005(2015).
  19. Sato, T., et al. Reduction of global interference of scalp-hemodynamics in functional near-infrared spectroscopy using short distance probes. Neuroimage. 141, 120-132 (2016).
  20. Scholkmann, F., et al. A review on continuous wave functional near-infrared spectroscopy and imaging instrumentation and methodology. Neuroimage. 85, Pt 1 6-27 (2014).
  21. Baker, W. B., et al. Modified Beer-Lambert law for blood flow. Biomedical Optics Express. 5 (11), 4053-4075 (2014).
  22. Barker, J. W., Aarabi, A., Huppert, T. J. Autoregressive model based algorithm for correcting motion and serially correlated errors in fNIRS. Biomedical Optics Express. 4 (8), 1366-1379 (2013).
  23. Aguirre, G. K., Zarahn, E., D'Esposito, M. The variability of human, BOLD hemodynamic responses. Neuroimage. 8 (4), 360-369 (1998).
  24. Stephens, J. A., Liu, P., Lu, H., Suskauer, S. J. Cerebral Blood Flow after Mild Traumatic Brain Injury: Associations between Symptoms and Post-Injury Perfusion. Journal of Neurotrauma. 35 (2), 241-248 (2018).

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

إعادة الطباعة والأذونات

الوسوم

fNIRS
إصدارات منقحة ومتوافقة مع الإصدارات العصبية من شاشة المهام المزدوجة
اتصل بنا
أوصِ بها للمكتبة

الخصوصية

شروط الاستخدام

السياسات

2026 © حقوق الطبع والنشر MyJoVE Corporation. جميع الحقوق محفوظة.