2020年9月20日
本文介绍了一种针对老年人群的认知训练干预措施,并评估了训练前的认知能力。我们展示了两种训练版本——实验性训练和主动对照训练——并比较了它们在一系列认知测试中的效果。
工作记忆对认知功能至关重要,并决定了学习新技能的效率。我们的训练旨在提升这种认知表现,同时考虑受训者的初始水平。通过精心设计实验组和主动对照组的实验流程,我们开发出一种训练方法,其中包含了决定训练效果预期差异的关键因素。
Alexandra Bramorska,我们实验室的一名博士生,将演示该实验流程。在开始每一项操作之前,必须向参与者提供非常清晰且详细的指导,说明如何完成每一项任务。在进行初始的工作记忆广度任务评估时,先运行一个训练模块,该模块将自动估算每位参与者计算简单数学方程所需的时间。
在下一个训练模块中,每次在屏幕上显示一个字母,每个字母显示 500 毫秒。在完整呈现一组由三个到九个字母组成的序列后,向参与者展示一个包含 12 个字母的矩阵,并要求参与者在无时间限制的情况下,按照之前呈现的顺序点击相应的字母。在最后一个模块中,将上述两个训练模块结合,在显示字母矩阵之前,先呈现二至五组算式-字母配对。
进行记忆广度任务评估时,向参与者说明任务中需要记忆的字母数量,并在其准备就绪后开始任务。字母序列应以黑色字体显示在白色屏幕中央,每个字母呈现约0.25秒。每组字母序列呈现结束后,在屏幕上显示一个包含九个字母的矩阵,要求参与者按照字母出现的顺序,无时间限制地标出相应的字母。
在确认参与者理解任务后,让其使用实验序列重复执行该任务。对于转换任务评估,使用一条水平线将屏幕分为上下两部分,并在线条上方或下方呈现由较小方块或矩形组成的红色方块或矩形。指导参与者当观察到屏幕上半部分出现较小图形时,点击左侧按钮并说出“矩形”。
当屏幕下半部分出现由较小图形组成的完整图形时,需点击右侧按钮并说出“方形”。随后,将图形随机显示在中线的上方或下方。完成训练模块后,让参与者执行实验任务。参与者必须理解并遵守训练规程。
因为如果不了解他们的理解情况,就无法确定究竟是什么影响了他们的结果。在开始实验性N-back任务或对照测验训练之前,向参与者提供一个登录名和密码,用于访问网络平台,确保参与者每天只能进入网站一次,以避免其每日训练超过一次的情况。向参与者说明,任务第一个区块的初始N值为2。
且难度级别可能根据表现而增加或降低。需明确说明整个实验共包含15轮,每轮有20次加结束试验,整个训练共设置25个实验阶段。在解释N等于2的层级任务时,使用字母作为听觉刺激,以及在3×3矩阵中九个位置之一的绿色方块作为视觉刺激。
作为对照测验环节,在每次测验任务训练中呈现15个问题,阅读问题不设时间限制。指导参与者在回答每个问题时,在40秒内从给出的四个选项中选择一项。在此项代表性实验中,共分析了N-back训练组的43名参与者和测验训练组的42名参与者。
对自变量的多种变异进行多元分析,结果显示训练后在三段论和注意力转换任务中均有统计学意义上的显著改善。在记忆广度(SPAN)和操作广度(OSPAN)任务中观察到显著的训练组效应。所有交互效应均未达到统计学显著性。
然而,在OSCAN任务中,N-back训练组在第二次测试中的表现有所提升,而测验组在两次测试中的表现相似。Sternberg任务和go no go任务的表现与训练分组或测量时间无关。多水平分析表明,训练前的OSCAN得分是N-back训练结果的显著预测因子:从第一次训练会话开始,OSCAN得分较高的参与者在整个训练过程中N-back任务的表现明显更好。
由于训练在家中进行,参与者理解并遵守训练方案至关重要。因为如果他们不理解,就无法确定究竟是什么因素影响了结果。
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本研究提出了一种旨在改善老年人认知功能的认知训练干预措施。通过训练前的认知评估,比较了两种训练版本的效果:实验组与主动对照组。
对工作记忆容量进行定量评估以及采用适应性训练方案,对于降低老年人群认知干预策略的风险至关重要。本方案可精确测量基线认知功能,并区分训练组与对照组的干预效果,从而支持认知增强研究中的靶点验证和预测可信度。该方法通过明确哪些个体特征可预测干预反应性,为项目决策提供依据。
本方案通过提供标准化的认知评估和适应性训练方案,融入从发现到临床前研究的连续流程,用于认知干预 pipeline 的早期验证和先导化合物的筛选。