Wir haben den ursprünglichen Dual Task Screen (DTS) als tragbare, kostengünstige Maßnahme entwickelt, die Athleten mit sportinduzierten leichten Schädel-Hirn-Verletzungen bewerten kann. Wir überarbeiteten das ursprüngliche DTS für die zukünftige klinische Anwendung und entwickelten eine neuroimaging-kompatible Version des DTS, um neuronale Untergründe der Leistung von Einzel- und Dual-Taskzumessen zu messen.
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Methodenartikel
Überarbeitete und Neuroimaging-kompatible Versionen des Dual Task Screens
* These authors contributed equally
In diesem Artikel
Zusammenfassung
Zusammenfassung
Dual-Task-Paradigmen bewerten gleichzeitig motorische und kognitive Fähigkeiten, und sie können subtile, Reststörungen bei Sportlern mit kürzlich enden können, leichte traumatische Hirnverletzungen (mTBI). Die Paradigmen der vergangenen Dual-Task-Aufgaben konzentrierten sich jedoch ausschließlich auf Fähigkeiten mit niedrigeren Extremitäten und setzten auf umständliche, teure Laborgeräte , wodurch ihre Praktikabilität für die tägliche mTBI-Bewertung eingeschränkt wurde. Anschließend haben wir den Dual Task Screen (DTS) entwickelt, der bis zu 10 Minuten verwaltet und punktet, tragbare Low-Cost-Geräte verwendet und Unteraufgaben der unteren Extremität (LE) und der oberen Extremität (UE) umfasst. Der Zweck dieses Manuskripts war zweifach. Zunächst beschreiben wir das Administrationsprotokoll für das überarbeitete DTS, das wir überarbeitet haben, um die Einschränkungen des ursprünglichen DTS zu beheben. Insbesondere umfassten die Revisionen Ergänzungen von intelligenten Geräten, um detailliertere Gangdaten zu erfassen und die Einbeziehung einzelner kognitiver Bedingungen, um auf gestörte kognitive Leistung unter dualen Aufgabenbedingungen zu testen. Wichtig ist, dass das überarbeitete DTS eine Maßnahme für die zukünftige klinische Anwendung ist, und wir präsentieren repräsentative Ergebnisse von drei männlichen Athleten, um die Art der klinischen Daten zu veranschaulichen, die aus der Maßnahme gewonnen werden können. Wichtig ist, dass wir die Empfindlichkeit und Spezifität des überarbeiteten DTS bei Sportlern mit mTBI, der nächsten Forschungsinitiative, noch nicht bewerten müssen. Der zweite Zweck dieses Manuskripts ist es, eine neuroimaging-kompatible Version des DTS zu beschreiben. Wir haben diese Version entwickelt, damit wir die neuronalen Grundlagen der Leistung einzelner und dualer Aufgaben bewerten können, um ein besseres empirisches Verständnis der mit mTBI verbundenen Verhaltensdefizite zu erhalten. So beschreibt dieses Manuskript auch die Schritte, die wir unternommen haben, um die simultane funktionelle Nahinfrarotspektroskopie (fNIRS) während des DTS zu ermöglichen, zusammen mit der Art und Weise, wie wir die erste Verarbeitung der fNIRS-Daten erworben und abgeschlossen haben.
Einleitung
Jedes Jahr erleiden 42 Millionen Menschen weltweit leichte traumatische Hirnverletzungen (mTBIs)1. Obwohl sie einst als gutartig galten, deuten neue Forschungsergebnisse darauf hin, dass mTBIs,insbesondere wiederholte mTBIs, dauerhafte negative Folgen wie körperliche, kognitive und Schlafstörungen 2,3,4. Anschließend suchen Forscher und Kliniker nach verstärkten Auswertungen und Behandlungsmethoden, um mTBI zu verstehen und zu adressieren.
Bis heute umfasst die beste Praxis für die mTBI-Bewertung selbst gemeldete Symptome un....
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Protokoll
Alle Studienverfahren wurden vom Institutional Review Board (IRB) der Colorado State University genehmigt, und alle erwachsenen Teilnehmer erteilten vor Abschluss der Studienverfahren ihre schriftliche Zustimmung in Kenntnis der Sachlage. Die Eltern von Teilnehmern unter 18 Jahren erteilten die schriftliche Zustimmung in Kenntnis der Sachlage, und auch die kleinen Teilnehmer gaben vor Abschluss der Studienverfahren ihre schriftliche Zustimmung.
1. Überarbeiteter Dual Task Screen (DTS)
- Subtask (Lower Extremity, LE)
- Starten Sie den Zustand des Einzelmotors.
- Platzieren Sie drei Yoga-Blöcke in einer horizontalen Positi....
- Starten Sie den Zustand des Einzelmotors.
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Ergebnisse
Teilnehmer
Die Teilnehmer wurden von lokalen High-School-Teams und Universitäts- und Vereinssportmannschaften mit Mund-zu-Mund-Propaganda und Werbeflyern rekrutiert. Die Teilnehmer sollten zwischen 15 und 22 Jahre alt sein und regelmäßig an organisierten Kontaktsportarten teilnehmen. Kontaktsportarten umfassten alle Sportarten, bei denen körperlicher Kontakt mit Teamkollegen oder Gegnern während des Routinespiels erforderlich ist. Die Teilnehmer mussten auch ein normales oder korrigiertes Sehen und Hö.......
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Diskussion
In diesem Manuskript haben wir das Administrationsprotokoll für den neu überarbeiteten Dual Task Screen (DTS) beschrieben. Diese Revisionen wurden abgeschlossen, um die im ursprünglichen DTS15 identifizierten Einschränkungen zu beheben und beinhalteten die Hinzufügung einzelner kognitiver Bedingungen, um auf kognitive Kosten für duale Aufgaben zu testen. Es beinhaltete auch intelligente Geräte-basierte Beschleunigung, um die Gangeigenschaften genauer zu messen. Wir haben repräsentative Ergebnisse .......
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Offenlegungen
Die Autoren haben keine Interessenkonflikte offenzulegen.
Danksagungen
Wir möchten Frau Isabelle Booth danken, eine Colorado State University ehrt Studenten, die bei der Analyse von Beschleunigungsdaten geholfen haben. Wir möchten auch die Finanzierung von NIH K12 HD055931 und K01 HD096047-02 an Autor J.S. anerkennen.
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Materialien
| Name | Unternehmen | Katalognummer | Kommentare |
|---|---|---|---|
| Hardware (in alphabetischer Reihenfolge) | |||
| NIRx NIRSport2 Gerät: NSP2-CORE1616 | NIRx | Referenz #: GC359 | "Der NIRSport 2 ist eine benutzerfreundliche, modulare und robuste drahtlose funktionelle Nahinfrarotspektroskopie (fNIRS)-Plattform, die hämodynamische Reaktionen auf Neuroaktivierung über Oxy-, Desoxy- und Gesamthämoglobinveränderungen in der Großhirnrinde misst. Der NIRSport 2 wird mit einer Vielzahl von sofort einsatzbereiten Upgrades und Modulen geliefert, um die Anforderungen einer breiten Palette von Anwendungen in den kognitiven Neurowissenschaften zu erfüllen." (Direktes Zitat von nirx.net/nirsport) |
| NIRx NIRSCap (erhältlich in 5 verschiedenen Größen) | NIRx | N/A | "Die NIRScap besteht aus einer Messkappe und Optodenhaltern. Die Optodenhalter passen in die Schlitze der Messkappe." (Direktes Zitat aus dem NIRScap Getting Started Guide von NIRx) |
| NIRx Optodenquellen (x 2) | NIRx | Referenz #: GC359 | "8-Quellen-Bündel für faserlose optische Beleuchtung mit Doppelspitze; 240 cm lang." (Direktes Zitat aus der NIRx Packliste Beschreibung) |
| NIRx Optodendetektoren (x 2) | NIRx | Referenz #: GC359 | "Bundle mit 8x aktiven Sensoren für faserlose optische Detektion; Doppelspitze; 240 cm lang." (Direktes Zitat aus der NIRx-Packliste Beschreibung) |
| NIRx Short Distance Detector Probes | NIRx | N/A | "Die Sonden werden in einem Bündel von acht Detektorclips geliefert, das die Kopplung von Kurzstreckendaten von acht unabhängigen Quellenstandorten an einen gemeinsamen Detektorkanal am Gerät ermöglicht." (Direktes Zitat aus dem NIRx Short Distance Detector Probes Getting Started Guide) |
| Software (in alphabetischer Reihenfolge) | |||
| Aurora | NIRx N | /A | "NIRSport 2 Acquisition Software. Aurora fNIRS verbindet sich über Wi-Fi oder USB mit Ihrem NIRSport 2-Gerät und kann mit nur wenigen Klicks eine vollständige experimentelle Konfiguration einrichten. Dank des automatisierten Signaloptimierungsalgorithmus sorgt Aurora fNIRS für eine optimale Signalqualität, bevor eine Messung gestartet wird. Rohdaten, HbO- und Hb-Konzentrationsänderungen können in Echtzeit in verschiedenen Anzeigemodi visualisiert werden. Darüber hinaus sind High-End-Visualisierungen des gesamten Kopfes sofort verfügbar. Aufgezeichnete Daten können über das integrierte Lab Streaming Layer (LSL)-Protokoll exportiert werden, was eine Echtzeitverarbeitung in Brain-Computer Interface (BCI) und Neurofeedback-Paradigmen ermöglicht." (Direktes Zitat von nirx.net/software) |
| Matlab | Math Works | N/A | "MATLAB® kombiniert eine Desktop-Umgebung, die auf iterative Analyse- und Designprozesse abgestimmt ist, mit einer Programmiersprache, die Matrix- und Array-Mathematik direkt ausdrückt. Es enthält den Live-Editor zum Erstellen von Skripten, die Code, Ausgabe und formatierten Text in einem ausführbaren Notebook kombinieren." (Direktes Zitat von mathworks.com) |
| NIRS Toolbox | Entwickelt von Huppert Brain Imaging Lab | N/A | "NIRS toolbox ist ein Matlab-basiertes Analyseprogramm." (Direktes Zitat von huppertlab.net/nirs-toolbox-2/) |
| PsychoPy | Python | N/A | "PsychoPy ist ein Open-Source-Softwarepaket, das im Python-Programm geschrieben wurde, einer Ming-Sprache, die hauptsächlich für uns in den Neurowissenschaften und in der experimentellen Psychologieforschung entwickelt wurde." (Direktes Zitat von psychopy.org) |
| Lower Tech/Cost Research Supplies* (in alphabetischer Reihenfolge) | |||
| AmazonBasics 60-Zoll-Leichtes Stativ mit Tasche | Amazon-Artikelmodell | #: WT3540 | Dieses leichte Stativ ist perfekt für die meisten Kameras bis zu 6,6 Pfund. Die Einrichtung ist schnell und einfach. Die mitgelieferte Tasche macht die Aufbewahrung und den Transport zum Kinderspiel. Das Stativ" s Beine können ab 20" ausgefahren werden bis 48". Die Beinverschlüsse lassen sich sanft lösen und gleiten leicht auf die gewünschte Höhe. Kurbeln Sie die Mittelstütze hoch, um ein Stativ mit einer Größe von 60 Zoll zu erhalten hoch. (Direktes Zitat von Amazon.com) |
| iPod Touch x 2 | Apple | N/A | Smart-Gerät mit integriertem Beschleunigungssensor. |
| Panasonic Full-HD-Videokamera-Camcorder HC-V180K, 50-facher optischer Zoom, 1/5,8-Zoll-BSI-Sensor, berührungsempfindliches 2,7-Zoll-LCD-Display (Schwarz) | Amazon-Artikelmodell #: HC-V180K | Der Panasonic Full HD-Camcorder HC-V180K ist kompakt, leicht und einfach zu bedienen und bietet ein unterhaltsames, sorgenfreies Erlebnis für hochauflösende Videoaufnahmen. Ausgestattet mit einem 5-Achsen-Bildstabilisator für maximale Stabilität aus der Hand, ist diese 1080p-Kamera Der superlange 50-fache optische Zoom und der bis zu 90-fache intelligente Zoom bringen entfernte Objekte schnell in den Fokus. Mit einem praktischen 28-mm-Weitwinkelobjektiv können Sie mehr Menschen und Landschaften in Umgebungen wie Hochzeiten, Wiedervereinigungen und Urlauben unterbringen. Ein fortschrittlicher BSI-Sensor sorgt für die Bildqualität bei schlechten Lichtverhältnissen, während Panasonic Die Level-Shot-Funktion erkennt und kompensiert automatisch störende Kameraneigungen. Für zusätzlichen Spaß verfügt die Kamera über kreative Filtereffekte wie 8-mm-Filme, Stummfilme, Miniatureffekte und Zeitrafferaufnahmen, die alle auf dem 2,7-Zoll-LCD-Touchscreen leicht zugänglich sind. Ein Zweikanal-Zoommikrofon arbeitet mit dem Zoom zusammen, um einen gestochen scharfen, klaren Klang aus der Nähe oder aus beliebiger Entfernung zu gewährleisten." (Direktes Zitat von Amazon.com) | |
| Post-it-Notizen, 3" x 3", Kanariengelb, Packung mit 18 Pads | Office Depot/Office Max | Artikel # 1230652 | "Post® Die Notizen haften sicher und lassen sich sauber entfernen, da sie mit einem einzigartigen Klebstoff ausgestattet sind, der für die Verwendung auf Papier entwickelt wurde." |
| Scotch 232 Masking Tape, 1" x 60 Yd | Office Depot/Office Max | Artikel # 910588 | "Hochleistungs-Papierabdeckband erzeugt scharfe Farblinien beim Einbrennen von Farbe bei mittlerer Temperatur. Das Klebeband sorgt jedes Mal für eine saubere Entfernung, selbst auf traditionell schwer zu entfernenden Oberflächen." (Direktes Zitat von officedepot.com) |
| Stanley Tools Leverlock Maßbandmaß, Standard, 25' x 1" Klinge | Office Depot/Office Max | Artikel #389512 | "Das Bandmaß verfügt über eine Stromrückführung mit automatischer Bodenverriegelung für eine einfache Bedienung. Die gut sichtbare Gehäusefarbe macht es leicht zu finden. Der spezielle Tru-Zero-Haken ermöglicht die Verwendung des Nagels als Drehpunkt zum Zeichnen von Kreisen und Bögen. Das Bandmaß bietet einen mehrfach genieteten Haken und eine polymerbeschichtete Klinge für eine längere Lebensdauer, einen Verschleißschutz der Klinge und einen bequemen Gummigriff. Die geschützte Klinge widersteht Abrieb, Ölen, Schmutz und den meisten Lösungsmitteln. Die Tape-Regel hat eine imperiale Regel mit aufeinanderfolgenden Füßen oben und aufeinanderfolgenden Zentimetern unten nach dem ersten Fuß. Der Gürtelclip ermöglicht ein einfaches Tragen." (Direktes Zitat von officedepot.com) |
| Stoppuhr | Office Depot/Office Max | Artikel # 357698 | "Bietet Zwischenzeitmessung, auf 1/100 Sekunde genau. Enthält 6 Funktionen — Stunde, Minute, Sekunde, Tag, Monat und Jahr." (Direktes Zitat von officedepot.com) |
| Tourna Ballport Deluxe Tennisball-Trichter mit Rädern - Hält 80 Bälle | Amazon | Artikel Modell #: BPD-80W | "Der Ballonanschluss 80 Deluxe fasst 80 Bälle und wird mit Rädern für einfache Manövrierbarkeit geliefert. Die Griffe sind extra lang 33 Zoll für eine bequemere Zuführung und Aufnahme. Sehr leicht und dennoch langlebig macht ihn zu einem der hochwertigsten Trichter auf dem Markt. Ausgestattet mit patentierten Funktionen: Die Beine rasten in der Auf- und Ab-Position ein. Die Stangen an der Oberseite gleiten geschlossen, damit die Kugeln beim Transport nicht herausfallen. Die Stangen rollen an der Unterseite, so dass der Ball leicht in den Trichter gleitet." (Direktes Zitat von Amazon.com) |
| Tourna Drucklose Tennisbälle mit Vinyl-Tasche (45er Pack Bälle) | Amazon | Artikel Modell #: EPTB-45 | "45 Drucklose Tennisbälle in einer Vinyl-Tragetasche. Die Tasche hat einen Reißverschluss für einen sicheren Verschluss. Die Bälle haben die richtige Größe und sind langlebig. Geeignet für Übungs- oder Tennisballmaschinen. Die Bälle sind druckloser, so dass sie nie tot sind. Drucklos bedeutet, dass sie nie tot sind, was sie ideal für Tennistraining, Ballautomaten, das Befüllen von Ballkörben und -trichtern oder einfach nur dafür sorgt, dass Ihr Haustier stundenlangen Spaß bei der Jagd nach diesen Bällen hat. Sie passen für Hundeballwerfer im Chuck-it-Stil und automatische Ballwerfer. Strapazierfähiger Gummi und ein hochwertiger Filz sorgen dafür, dass sie universell einsetzbar sind, egal ob Sie ein angehender Tennisspieler oder ein Haustierbesitzer sind." (Direktes Zitat von Amazon.com) |
| Velcro | Velcro | N/A | Selbstklebende Streifen und Wraps, die zur Sicherung von Smart-Geräten verwendet werden. |
| Yoga-Block 2er-Pack – 2 leichte Übungsblöcke mit hoher Dichte 4 x 6 x 9 Zoll unterstützen alle Posen - Leichte, vielseitige Fitness- und Gleichgewichts-geruchsfreie Steine (Hinweis: 6 Blöcke werden für den Dual-Task-Bildschirm benötigt) | Amazon | N/A | "Diese Blöcke bestehen aus recyceltem EVA-Schaum mit hoher Dichte und bieten festen Halt in einer Vielzahl verschiedener Yoga-Posen. Dies verbessert Ihre Körperhaltung und Sie können länger in herausfordernden Posen bleiben." (Direktes Zitat von Amazon.com) |
| *Diese Artikel oder vergleichbare Artikel können aus einer Reihe anderer Quellen bezogen werden |
Referenzen
- Gardner, R. C., Yaffe, K. Epidemiology of mild traumatic brain injury and neurodegenerative disease. Molecular and Cellular Neuroscience. 66, Pt B 75-80 (2015).
- Oyegbile, T. O., Dougherty, A., Tanveer, S., Zecavati, N., Delasobera, B. E.
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