October 5th, 2020
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.
استخدم العمل السابق مقاييس اختبار مزدوجة لتقييم الرياضيين المصابين بارتجاج في المخ مؤخرا. بروتوكولنا مهم لأننا أنشأنا مقياسا أقصر وفعالا من حيث التكلفة يسمح بالتصوير العصبي المتزامن. إذا كانت فعالة في استنباط تكلفة مهمة مزدوجة أكبر لدى الرياضيين المصابين بارتجاج في المخ ، فسيكون مقياس شاشة المهمة المزدوجة قابلا للاستخدام في مجموعة متنوعة من الإعدادات السريرية.
بالنسبة لمهمة فرعية للطرف السفلي لحالة واحدة ، ضع ثلاث كتل يوغا في وضع أفقي على بعد 4.5 متر بالضبط على طول ممر بطول 18 مترا وقم بتوصيل الأجهزة الذكية بإحكام بكاحلي المشارك. اطلب من المشارك أنه سيتعين عليه المشي في أسرع وقت ممكن أثناء تجاوز العوائق والنقر بسرعة على مقياسي التسارع لبدء الاختبار باستخدام ساعة توقيت لقياس الوقت الذي يستغرقه المشارك لإكمال المهمة. عندما يضرب كعب المشارك الأرض ، سيتم إنشاء بيانات أولية يمكن تحليلها لتقييم خصائص مشية المشارك.
في نهاية المهمة ، أبلغ المشارك بالوقت الذي استغرقه لإكمال المهمة من حالته الحركية الفردية. ثم اطلب من المشارك أن يقول أكبر عدد ممكن من الكلمات التي تبدأ بحرف معين. بالنسبة لمهمة فرعية مزدوجة للطرف السفلي ، بعد توجيه المشارك إلى كيفية أداء المهمة ، انقر فوق كل من مقياسي التسارع لبدء المهمة وتحديد وقت المشارك أثناء تجاوزه للعقبات في أسرع وقت ممكن مع ذكر أكبر عدد ممكن من الكلمات التي تبدأ بحرف معين في نفس الوقت.
بالنسبة لمهمة فرعية واحدة للطرف العلوي ، استخدم شريطا لاصقا لتحديد مسافة 1.5 متر من الحائط وتوجيه المشارك للوقوف خلف الشريط. ضع سلة من كرات التنس بجوار المشارك واطلب من المشارك إكمال رمية الحائط بأيدي متناوبة لمدة 30 ثانية باستخدام كرة جديدة من السلة لأي كرات يفشل في الإمساك بها. في نهاية المهمة، اطلب من المشارك طرح سبعة بالتتابع من رقم معين لمدة 30 ثانية.
بالنسبة لمهمة فرعية مزدوجة للطرف العلوي ، اطلب من المشارك أداء رمي الحائط بأيدي متناوبة مع طرح سبعة بالتتابع من رقم معين لمدة 30 ثانية ، واختيار كرة جديدة من السلة بعد أي أخطاء حسب الضرورة. لإعداد مهمة متوافقة مع التصوير العصبي ، ضع كتل اليوغا في وضع رأسي لتحديد بداية ونهاية ممر بطول 15 مترا ووضع كتلتين من اليوغا في وضع أفقي على بعد خمسة أمتار بالضبط على طول الممشى البالغ طوله 15 مترا. ثم ضع علامة على مسافة 1.5 متر بعيدا عن سطح الجدار الأملس.
بعد ذلك ، قم بقياس محيط رأس المشارك وضع غطاء fNIRS بحجم مناسب مع بصريات موضوعة مسبقا وكاشفات القنوات القصيرة على رأس المشارك. قم بتشغيل جهاز كمبيوتر محمول مخصص للاقتناء وقم بتوصيل الكمبيوتر المحمول بشبكة WiFi لجهاز fNIRS. في برنامج الحصول على fNIRS ، حدد جهاز fNIRS وقم بإجراء معايرة لتحسين شدة الضوء.
في نهاية المعايرة ، تحقق من مستويات إشارة البصريات التي يجب أن تكون مقبولة أو ممتازة. لإصلاح أي بصريات بمستوى إشارة أقل من المقبول ، قم بإزالة البصر من الغطاء وقم بتقسيم شعر المشارك لضمان اتصال مباشر بفروة رأس المشارك. للحصول على بيانات التصوير العصبي للمهمة الفرعية للأطراف السفلية ، افتح برنامج عرض التحفيز وحدد ملف المهمة الفرعية للطرف السفلي.
اطلب من المشارك الجلوس على كرسي والنقر فوق ابدأ لبدء جمع بيانات fNIRS الأساسية. أدخل معرف الموضوع والأطراف السفلية والعمر والجنس في النافذة المنبثقة وانقر فوق بدء التجربة. أبلغ المشارك ببدء فترة راحة هادئة واضغط على مفتاح المسافة لبدء فترة راحة مدتها 60 ثانية.
في نهاية فترة الراحة ، اشرح للمشارك جدول مهام الأطراف السفلية واضغط على مفتاح المسافة لبدء التجربة الأولى. بعد إجراء 15 تجربة عشوائية للمهام الفرعية للطرف السفلي ، اجعل المشارك يستريح لمدة 60 ثانية أخرى على الكرسي. في نهاية فترة الراحة ، اخرج من ملف المهمة الفرعية في برنامج عرض التحفيز وأوقف الحصول على البيانات في برنامج الحصول على البيانات fNIRS.
ثم قم بإزالة مقاييس التسارع من كاحلي المشارك واستخدم البرنامج لإجراء تحليل الأطراف العلوية كما هو موضح. في نهاية فترة الراحة ، اشرح للمشارك جدول مهام الطرف العلوي واضغط على مفتاح المسافة لبدء التجربة الأولى. في هذه التحليلات التمثيلية لثلاثة مشاركين ذكور ، لوحظت سرعة مشية أبطأ ، ومتوسط مدة خطوة أطول ، وتباين أكبر في مدة الخطوة أثناء المهام المزدوجة مقارنة بالمهام الفردية.
في المقابل ، لم يظهر اثنان من ثلاثة مشاركين أي تغييرات في عدد الخطوات الإجمالية أو متوسط طول الخطوة في ظل ظروف المهمة الفردية مقابل المحرك المزدوج. قام اثنان من كل ثلاثة مشاركين أيضا بإنشاء كلمات أقل أثناء حالة المهمة المعرفية المزدوجة مقارنة بحالة المهمة الفردية. كان لدى المشاركين الذكور الثلاثة تكلفة محرك مهمة مزدوجة مع عدد أقل من عمليات الصيد الناجحة التي لوحظت أثناء حالة المهمة المزدوجة مقارنة بالحالة الحركية الفردية.
كمالوحظ عدد أقل من عمليات الطرح الصحيحة أثناء حالة المهمة المزدوجة في اثنين من المشاركين الثلاثة مقارنة بحالة المهمة الفردية. هنا ، يمكن ملاحظة خريطة لموضع 15 مصدرا LED و 15 كاشفا على رأس المشارك. يسمح استخدام غطاء fNIRS خلال تجارب المهام الفرعية للأطراف السفلية والعلوية بقياس ومقارنة مستويات الهيموجلوبين المؤكسج التي ينتجها المشارك أثناء المهام الفرعية الحركية المزدوجة والمفردة.
أثناء شاشة الاختبار المزدوجة المتوافقة مع التصوير العصبي ، فإن أهم شيء يجب تذكره هو تزويد المشارك بالتعليمات الصحيحة للمهام والتأكد من فهمه. نظرا لأن fNIRS يسمح لنا فقط بتقييم الهياكل القشرية السطحية ، فقد تشير بياناتنا إلى أنه يجب علينا إكمال التصوير العصبي المجاني باستخدام شيء مثل التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي لتقييم هياكل الدماغ الأعمق.
View the full transcript and gain access to thousands of scientific videos
تقدم هذه الدراسة نسخة منقحة من شاشة المهام المزدوجة (DTS)، وهي أداة محمولة وفعالة من حيث التكلفة مصممة لتقييم الرياضيين المصابين بإصابات دماغية رضية خفيفة ناجمة عن الرياضة. نسخة DTS المحدثة متوافقة مع تقنيات التصوير العصبي، مما يسمح بتقييم الآليات العصبية أثناء أداء المهام الفردية والمزدوجة.
The revised Dual Task Screen (DTS) integrates portable, low-cost motor and cognitive assessment with neuroimaging compatibility, enabling detection of subtle functional deficits in mild traumatic brain injury (mTBI) populations. This approach supports early-stage target validation and mechanistic de-risking by quantifying dual task costs and neural correlates in real-world and controlled environments. The DTS positions itself as a scalable, reproducible tool for translational research and cross-cohort comparison in neurofunctional biomarker development.
The DTS fits within the discovery-to-preclinical continuum, bridging behavioral phenotyping and neuroimaging analytics for target validation and biomarker development.