Desarrollamos la pantalla de doble tarea original (DTS) como una medida portátil y de bajo costo que puede evaluar a los atletas con lesiones cerebrales traumáticas leves inducidas por deportes. Revisamos el DTS original para su uso clínico futuro y desarrollamos una versión compatible con la neuroimagen del DTS para medir los fundamentos neuronales del rendimiento de una y dos tareas.
Se requiere una suscripción a JoVE para ver este contenido. Inicie sesión o comience su prueba gratuita.
Artículo de método
Versiones revisadas y compatibles con neuroimagen de la pantalla de doble tarea
* These authors contributed equally
En este artículo
Resumen
Resumen
Los paradigmas de doble tarea evalúan simultáneamente las habilidades motoras y cognitivas, y pueden detectar deficiencias sutiles y residuales en atletas con lesión cerebral traumática leve reciente (mTBI). Sin embargo, los paradigmas de doble tarea pasados se han centrado únicamente en las habilidades de las extremidades inferiores y se han basado en equipos de laboratorio engorrosos y costosos, limitando así su practicidad para la evaluación diaria del mTBI. Posteriormente, desarrollamos la pantalla de doble tarea (DTS), que tarda <10 minutos en administrarse y puntuar, utiliza equipos portátiles de bajo costo e incluye subtareas de extremidades inferiores (LE) y extremidades superiores (UE). El propósito de este manuscrito era doble. En primer lugar, describimos el protocolo de administración para el DTS revisado, que revisamos para abordar las limitaciones del DTS original. Específicamente, las revisiones incluyeron adiciones de dispositivos inteligentes para adquirir datos de marcha más detallados e inclusión de condiciones cognitivas únicas para probar el rendimiento cognitivo interrumpido en condiciones de doble tarea. Es importante destacar que el DTS revisado es una medida destinada al uso clínico futuro, y presentamos resultados representativos de tres atletas masculinos para ilustrar el tipo de datos clínicos que se pueden adquirir de la medida. Es importante destacar que aún no hemos evaluado la sensibilidad y especificidad del DTS revisado en atletas con mTBI, que es la próxima iniciativa de investigación. El segundo propósito de este manuscrito es describir una versión compatible con la neuroimagen del DTS. Desarrollamos esta versión para poder evaluar los fundamentos neuronales del rendimiento de una sola y doble tarea, para una mejor comprensión empírica de los déficits de comportamiento asociados con mTBI. Por lo tanto, este manuscrito también describe los pasos que tomamos para permitir la medición funcional simultánea de espectroscopia casi infrarroja (fNIRS) durante el DTS, junto con cómo adquirimos y completamos el procesamiento de primer nivel de los datos fNIRS.
Introducción
Cada año, 42 millones de personas en todo el mundo sufren lesiones cerebrales traumáticas leves (mTBIs)1. Aunque alguna vez se consideró benigno, nuevas investigaciones indican que los mTBIs, particularmente los mTBIs repetidos, pueden provocar consecuencias negativas duraderas, como alteraciones físicas, cognitivas y del sueño2,3,4. Posteriormente, investigadores y médicos están buscando evaluaciones mejoradas y métodos de tratamiento para entender y abordar el mTBI.
Hasta la fecha, las mejores prácticas para la evaluación ....
Acceso restringido. Inicie sesión o comience una prueba gratuita para ver este contenido.
Protocolo
Todos los procedimientos de estudio fueron aprobados por la Junta de Revisión Institucional (IRB) de la Universidad Estatal de Colorado, y todos los participantes adultos proporcionaron consentimiento informado por escrito antes de completar cualquier procedimiento de estudio. Los padres de los participantes menores de 18 años proporcionaron el consentimiento informado por escrito, y los participantes menores también proporcionaron un consentimiento escrito antes de completar cualquier procedimiento de estudio.
1. Pantalla de doble tarea revisada (DTS)
- Subtarea de extremidades inferiores (LE)
- Inicie la condición del motor ....
Acceso restringido. Inicie sesión o comience una prueba gratuita para ver este contenido.
Resultados
Participantes
Los participantes fueron reclutados de equipos locales de secundaria y equipos deportivos intercolegiales y de clubes universitarios utilizando volantes de boca en boca y publicidad. Los participantes debían tener entre 15 y 22 años y participar regularmente en deportes de contacto organizados. Los deportes de contacto incluyen todos los deportes donde el contacto físico con compañeros de equipo o oponentes es necesario durante el juego de rutina. Los participantes también tenían que ten.......
Acceso restringido. Inicie sesión o comience una prueba gratuita para ver este contenido.
Discusión
En este manuscrito, describimos el protocolo de administración para la recién revisada Pantalla de Doble Tarea (DTS). Estas revisiones se completaron para abordar las limitaciones identificadas en el DTS15 original e incluyeron la adición de condiciones cognitivas únicas para probar los costos cognitivos de doble tarea. También incluyó acelerometría basada en dispositivos inteligentes para medir con mayor precisión las características de la marcha. Incluimos resultados representativos que ilustran.......
Acceso restringido. Inicie sesión o comience una prueba gratuita para ver este contenido.
Divulgaciones
Los autores no tienen conflictos de intereses que revelar.
Agradecimientos
Nos gustaría dar las gracias a la Sra. Isabelle Booth, una estudiante de honor de la Universidad Estatal de Colorado que ayudó con el análisis de datos de acelerometría. También nos gustaría reconocer la financiación de NIH K12 HD055931 y K01 HD096047-02 emitida al autor J.S.
....Acceso restringido. Inicie sesión o comience una prueba gratuita para ver este contenido.
Materiales
| Nombre | Empresa | Número de catálogo | Comentarios |
|---|---|---|---|
| Hardware (en orden alfabético) | |||
| NIRx Dispositivo NIRSport2: NSP2-CORE1616 | NIRx | Referencia #: GC359 | "El NIRSport 2 es una plataforma de espectroscopia de infrarrojo cercano funcional inalámbrica (fNIRS) fácil de usar, modular y robusta que mide las respuestas hemodinámicas a la neuroactivación a través de cambios de hemoglobina total y oxi-, desoxi y hemoglobina en la corteza cerebral. El NIRSport 2 viene con una serie de actualizaciones y módulos listos para implementar para satisfacer las necesidades de una amplia gama de aplicaciones de neurociencia cognitiva." (Cita directa de nirx.net/nirsport) |
| NIRx NIRSCap (disponible en 5 tamaños diferentes) | NIRx | N/A | "El NIRScap consta de una tapa de medición y soportes de optodo. Los soportes de optódico encajan en las ranuras de la tapa de medición." (Cita directa de la Guía de inicio de NIRScap de NIRx) |
| Fuentes de optódico NIRx (x 2) | NIRx | #: GC359 | "Paquete de fuente activa de 8 fuentes para iluminación óptica sin fibra con doble punta; 240 cm de largo." (Cita directa de la descripción de la lista de empaque de NIRx) |
| Detectores de pótodo NIRx (x 2) | NIRx | #: GC359 | "Paquete de 8 sensores activos para detección óptica sin fibra; doble punta; 240 cm de largo." (Cita directa de la descripción de la lista de empaque de NIRx) |
| Sondas detectoras de corta distancia NIRx | NIRx | N/A | "Las sondas vienen en un paquete de ocho clips detectores que permiten el acoplamiento de datos de corta distancia de ocho sitios de fuentes independientes a un canal de detector común en el instrumento." (Cita directa del Detector de Corta Distancia de NIRx Guía de introducción a las sondas) |
| Software (en orden alfabético) | |||
| Aurora | NIRx | N/A | "NIRSport 2 Acquistion Software. Aurora fNIRS se conecta a su dispositivo NIRSport 2 a través de Wi-Fi o USB y puede establecer una configuración experimental completa con solo unos pocos clics. Gracias al algoritmo automatizado de optimización de la señal, Aurora fNIRS garantiza una calidad de señal óptima antes de iniciar una medición. Los datos brutos, los cambios de concentración de HbO y Hb se pueden visualizar en tiempo real en varios modos de visualización. Además, las visualizaciones de cabeza completa de alta gama están disponibles de inmediato. Los datos registrados se pueden exportar a través del protocolo integrado Lab Streaming Layer (LSL), lo que permite el procesamiento en tiempo real en los paradigmas de Interfaz Cerebro-Computadora (BCI) y Neurofeedback." (Cita directa de nirx.net/software) |
| Matlab | Math Works | N/A | "MATLAB® combina un entorno de escritorio ajustado para procesos de análisis y diseño iterativos con un lenguaje de programación que expresa directamente las matemáticas de matrices y matrices. Incluye el Live Editor para crear scripts que combinan código, salida y texto formateado en un cuaderno ejecutable." (Cita directa de mathworks.com) |
| NIRS Toolbox | desarrollado por Huppert Brain Imaging Lab | N/A | "NIRS toolbox es un programa de análisis basado en Matlab." (Cita directa de huppertlab.net/nirs-toolbox-2/) |
| PsychoPy | Python | N/A | "PsychoPy es un paquete de software de código abierto escrito en el programa Python, lenguaje principalmente para nosotros en neurociencia e investigación en psicología experimental." (Cita directa de psychopy.org) |
| Lower Tech/Cost Research Supplies* (en orden alfabético) | |||
| AmazonBasics Trípode liviano de 60 pulgadas con bolsa | Artículo de Amazon | Modelo #: WT3540 | Este trípode liviano es perfecto para la mayoría de las cámaras de hasta 6.6 libras. La configuración es rápida y sencilla. La bolsa incluida hace que el almacenamiento y el transporte sean muy sencillos. El trípode' Las patas pueden extenderse desde 20" hasta 48". Los bloqueos de las piernas se liberan suavemente y se deslizan fácilmente a la altura deseada. Sube el poste central para un trípode de 60" alto. (Cita directa de Amazon.com) |
| iPod Touch x 2 | Apple | N/A | Dispositivo inteligente con acelerómetro incorporado. |
| video Panasonic Full HD Videocámara HC-V180K, zoom óptico de 50X, sensor BSI de 1/5.8 pulgadas, pantalla LCD táctil de 2.7 pulgadas (negro) | Amazon | Artículo # Modelo: HC-V180K Compacta | , liviana y fácil de usar, la videocámara Panasonic Full HD HC-V180K brinda una experiencia divertida y sin preocupaciones a la captura de video de alta resolución. Con un estabilizador de imagen de 5 ejes para una máxima estabilidad sin trípode, esta cámara de 1080p El zoom óptico superlargo de 50X y el zoom inteligente de hasta 90X enfocan rápidamente objetos distantes. Un práctico objetivo gran angular de 28 mm te permite incluir a más personas y paisajes en entornos como bodas, reuniones y vacaciones. Un sensor BSI avanzado garantiza la calidad de imagen de vídeo con poca luz, mientras que el de Panasonic s La función Level Shot detecta y compensa automáticamente la distracción de la inclinación de la cámara. Para mayor diversión, la cámara incluye efectos de filtro creativos como película de 8 mm, película muda, efecto miniatura y grabación de lapso de tiempo, todos fácilmente accesibles en la pantalla táctil LCD de 2,7 pulgadas. Un micrófono con zoom de dos canales funciona en conjunto con el zoom para garantizar un audio nítido y claro de cerca o a cualquier distancia". (Cita directa de Amazon.com) |
| Post-its, 3" x 3", Amarillo Canario, Paquete de 18 Blocs Office | Depot/Office Max | Artículo # 1230652 | "Publicar Las notas se adhieren de forma segura y se retiran limpiamente, con un adhesivo único diseñado para usar en papel." |
| Cinta de enmascarar Scotch 232, 1" x 60 yardas | Office Depot/Office Max | Artículo # 910588 | "La cinta de enmascarar de papel de alto rendimiento produce líneas de pintura nítidas en operaciones de horneado de pintura a temperatura media. La cinta adhesiva Scotch proporciona una eliminación limpia en todo momento, incluso en superficies tradicionalmente difíciles de quitar". (Cita directa de officedepot.com) |
| Stanley Tools Cinta Métrica Leverlock, Estándar, 25' x 1" | Blade Office Depot/Office Max | Artículo #389512 | "La regla de cinta cuenta con un retorno de potencia con bloqueo automático en la parte inferior para una fácil operación. El color de la carcasa de alta visibilidad hace que sea fácil de encontrar. El gancho especial Tru-Zero permite el uso del clavo como pivote para dibujar círculos y arcos. La regla de cinta ofrece un gancho remachado múltiple y una hoja recubierta de polímero para una vida útil más larga, protección contra el desgaste de la hoja y un cómodo agarre de goma. La hoja protegida resiste la abrasión, los aceites, la suciedad y la mayoría de los disolventes. La regla de la cinta tiene una regla imperial con pies consecutivos en la parte superior y pulgadas consecutivas en la parte inferior después del primer pie. Su clip para el cinturón permite un fácil transporte." (Cita directa de officedepot.com) |
| Cronómetro | Office Depot/Office Max | Artículo # 357698 | "Ofrece sincronización dividida, precisa a 1/100 de segundo. Incluye 6 funciones — hora, minuto, segundo, día, mes y año." (Cita directa de officedepot.com) |
| Tourna Ballport Deluxe Tennis Ball Hopper with Wheels - Sostiene 80 Pelotas | Amazon | Artículo Modelo #: BPD-80W | "El puerto de globo 80 deluxe tiene capacidad para 80 bolas y viene con ruedas para facilitar la maniobrabilidad. Los mangos son extra largos de 33 pulgadas para una alimentación y recogida más convenientes. Muy ligera pero duradera la convierte en una de las tolvas más premium del mercado. Cargado con características patentadas: las patas se bloquean en posición hacia arriba y hacia abajo. Las barras en la parte superior se cierran para que las bolas no se caigan durante el transporte. Las barras ruedan en la parte inferior para que la bola se deslice fácilmente en la tolva." (Cita directa de Amazon.com) |
| Tourna Pelotas de Tenis sin Presión con Bolsa de Vinilo (Paquete de 45 Pelotas) | Artículo de Amazon | Modelo #: EPTB-45 | "45 Pelotas de tenis sin presión en una bolsa de vinilo. La bolsa tiene una cremallera para un cierre seguro. Las pelotas son de tamaño reglamentario y duraderas. Adecuado para máquinas de práctica o de pelotas de tenis. Las bolas tienen menos presión para que nunca se mueran. Sin presión significa que nunca se apagan, lo que los hace ideales para la práctica de tenis, máquinas de pelotas, llenar canastas de pelotas y tolvas, o simplemente asegurarse de que su mascota se divierta durante horas persiguiendo estas pelotas. Se ajustan a los lanzadores de bolas para perros estilo Chuck-it y a los lanzadores de bolas automáticos. El caucho duradero y el fieltro de primera calidad garantizan que su uso pueda ser universal, tanto si eres un jugador de tenis en ciernes como si eres dueño de una mascota". (Cita directa de Amazon.com) |
| Velcro | Velcro | N/A | Tiras y envolturas autoadhesivas; se utilizan para asegurar dispositivos inteligentes. |
| yoga y 2 bloques de ejercicio ligeros de alta densidad 4 x 6 x 9 pulgadas Admite todas las posturas - Ligero, versátil, acondicionamiento físico y equilibrio, ladrillos sin olores (Nota: se necesitan 6 bloques para la pantalla de doble tarea) | Amazon | N/A | "Estos bloques están hechos de espuma EVA reciclada de alta densidad y brindan un soporte firme en una amplia gama de diferentes posturas de yoga. Esto mejorará tu postura y podrás permanecer en posturas desafiantes durante más tiempo." (Cita directa de Amazon.com) |
| *Estos artículos o artículos comparables se pueden obtener de varias otras fuentes |
Referencias
- 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.
Acceso restringido. Inicie sesión o comience una prueba gratuita para ver este contenido.
Reimpresiones y permisos
