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JoVE Journal Neuroscience
Dual-Task Stroop Paradigm for Detecting Cognitive Deficits in High-Functioning Stroke Patients

Paradigma de Stroop de doble tarea para detectar déficits cognitivos en pacientes con accidente cerebrovascular de alto funcionamiento

Full Text
3,613 Views
07:42 min
December 16, 2022

DOI: 10.3791/63991-v

Songjun Lin1,2, Qiang Lin3,4,5, Biyi Zhao3,4,6, Yongchun Jiang3,4, Wanqi Zhuang3,4, Delong Chen3,4, Yajie Zhang3,4, Aijia Chen3,4, Qianrong Zhang7, Yuxin Zheng3,4, Jianjun Wang1, Fangqiu Xu8, Xi Qin3,4,9, Yefeng Cai10

1Department of Neurology and Psychology, the Fourth Clinical Medical College,Guangzhou University of Chinese Medicine, Shenzhen Traditional Chinese Medicine Hospital, 2Guangzhou University of Chinese Medicine, 3Department of Rehabilitation Medicine,The Fifth Affiliated Hospital of Guangzhou Medical University, 4Department of Rehabilitation Medicine,Guangzhou Medical University, 5Key Laboratory of Biological Targeting Diagnosis, Therapy and Rehabilitation of Guangdong Higher Education Institutes,The Fifth Affiliated Hospital of Guangzhou Medical University, 6School of Traditional Chinese Medicine,Jinan University, 7Health College of Guangdong Pharmaceutical University, 8Department of Clinical Medicine,Guangzhou Medical University, 9Department of Rehabilitation Medicine,Panzhihua Central Hospital, 10Department of Neurology and Psychology,the Second Affiliated Hospital of Guangzhou University of Chinese Medicine

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Please note that some of the translations on this page are AI generated. Click here for the English version.

Overview

This study introduces a dual-task Stroop paradigm aimed at detecting cognitive dysfunction in high-functioning stroke patients, a group often overlooked by traditional assessment scales. The research evaluates the performance of stroke patients using fNIRS, aiming to enhance clinical assessment and cognitive training methods.

Key Study Components

Area of Science

  • Neuroscience
  • Cognitive Assessment
  • Stroke Rehabilitation

Background

  • Conventional clinical assessment scales often fail to detect cognitive deficits in high-functioning stroke patients.
  • Identifying cognitive dysfunction accurately is crucial for effective rehabilitation.
  • Elevating assessment methods can pave the way for tailored cognitive training.

Purpose of Study

  • To establish a novel assessment protocol utilizing the dual-task Stroop paradigm.
  • To identify cognitive deficits that conventional skills miss in high-functioning stroke patients.
  • To enhance treatment strategies based on cognitive performance metrics.

Methods Used

  • Utilized fNIRS for real-time brain activity monitoring during cognitive tasks.
  • Implemented a series of cognitive assessments including MoCA, CDR, and Stroop tasks.
  • Conducted tests while participants performed specified cognitive tasks, integrating a balance component to evaluate dual-task performance.
  • Assured participant safety with strict observational guidelines during testing.

Main Results

  • Stroke patients exhibited longer reaction times and lower accuracy during dual-task evaluations compared to healthy subjects.
  • Notable differences in brain function metrics were observed, specifically lower beta values in stroke patients.
  • Results underscore the effectiveness of the dual-task approach in revealing cognitive deficits.

Conclusions

  • This study establishes a framework for more sensitive cognitive assessment in high-functioning stroke patients.
  • The dual-task Stroop paradigm may lead to more individualized treatment strategies.
  • Ultimately, these findings contribute to understanding cognitive mechanisms in stroke recovery.

Frequently Asked Questions

What advantages does the dual-task Stroop paradigm offer?
It allows for the identification of subtle cognitive deficits in stroke patients not detectable by standard assessments, enhancing rehabilitation strategies.
How are cognitive deficits assessed in this study?
Cognitive assessments include MoCA, CDR, and dual-task Stroop tests, measuring attention, memory, and executive function.
What is the role of fNIRS in this protocol?
fNIRS is used to monitor brain activity in real-time while patients perform the Stroop tasks, facilitating a link between cognitive performance and neural correlates.
What safety measures are taken during the assessment?
Participants are observed closely to prevent injuries, particularly when performing dual tasks that involve physical balance.
Can the protocol be adapted for other patient populations?
Yes, the dual-task Stroop paradigm could be modified for use with other neurological conditions where cognitive deficits need identification.
What future research directions does this study suggest?
Future studies should explore different types and difficulty levels of dual tasks to further refine cognitive assessments.

Las escalas de evaluación clínica no son lo suficientemente sensibles a la disfunción cognitiva en pacientes con accidente cerebrovascular de alto funcionamiento. El paradigma de doble tarea presenta ventajas y potencial en la evaluación y entrenamiento cognitivo de la disfunción cognitiva. El estudio aquí propone un paradigma de Stroop de doble tarea para identificar la disfunción cognitiva en pacientes con accidente cerebrovascular de alto funcionamiento.

Nuestro protocolo de estudio podría usarse para identificar el déficit cognitivo en pacientes con accidente cerebrovascular de alto funcionamiento que no son fácilmente detectados por las habilidades de evaluación convencionales. Este protocolo de estudio es para proporcionar nuevas ideas para determinar el efecto en el fracaso de la evaluación clínica general para los pacientes con accidente cerebrovascular de alto funcionamiento. Este protocolo de estudio podría ser fácilmente utilizado en la práctica clínica.

Por ejemplo, el médico podría modificar la estrategia de tratamiento en función del tiempo de reacción de Stroop y la velocidad correcta. Demostrando el procedimiento estarán Siqi Huang, terapeuta de rehabilitación; Siqing Wang, terapeuta ocupacional; Yajie Zhanga, fisioterapeuta, Biyi Zhao, terapeuta ocupacional de nuestro laboratorio. Reclutar pacientes con accidente cerebrovascular con condiciones estables en la etapa 4 de Brunnstrom, según lo confirmado por el examen por imágenes.

Asegúrese de que los sujetos participen en la prueba voluntariamente y firme un formulario de consentimiento informado. Registre la información del participante, incluido el nombre, el sexo, la fecha de nacimiento, el nivel de educación, el índice de masa corporal, el historial médico y el historial de medicamentos. Para la evaluación cognitiva, realice MoCA en los participantes haciendo 11 preguntas que aborden su atención y concentración, función ejecutiva, memoria, lenguaje, habilidades de estructura visual, pensamiento abstracto, computación y orientación.

Luego realizar CDR mediante la recopilación de información durante entrevistas estructuradas con los participantes y sus familias para evaluar las habilidades de los participantes en aspectos como la memoria, la orientación, el juicio y la resolución de problemas, el trabajo y la interacción social, la vida familiar, el pasatiempo personal y la vida independiente. Realizar el Test de Albert para detectar la presencia de negligencia espacial unilateral en pacientes con ictus. Pídale al sujeto que tache todas las líneas que se colocan en orientaciones aleatorias en una hoja de papel.

A continuación, realice la evaluación Fugl-Meyer en los participantes para evaluar la sensación, el equilibrio, el rango de movimiento articular y el dolor articular en pacientes con hemiplejía posterior al accidente cerebrovascular. La función motora incluye elementos que evalúan el movimiento, la coordinación y las acciones reflejas del hombro, el codo, el antebrazo, la muñeca, la mano, la cadera, la rodilla y el tobillo. También realice Berg Balance Scale en el paciente con accidente cerebrovascular con un total de 14 elementos, de fácil a difícil, incluido el equilibrio sentado, el equilibrio de pie, la transferencia del cuerpo, el giro y la pierna única de pie.

Realice la prueba cronometrada y vaya. Pídale al sujeto que se levante de la silla, camine tres metros, gire su cuerpo, luego regrese y se siente en la silla. Al mismo tiempo, cronometre todo el proceso, desde emitir la orden de salida hasta sentarse en la silla.

Prepare al participante asegurándose de que el sitio CZ en la parte superior de la tapa de prueba, que es el cuarto punto desde la frente hasta el lóbulo occipital, esté en la línea media de la tapa completa. Asegúrese de que el punto medio de la conexión se encuentra entre la raíz nasal hasta el borde inferior de la protuberancia occipital, la conexión entre la fosa auricular superior de ambas orejas o el punto de intersección de la conexión desde la raíz nasal hasta la protuberancia occipital. A continuación, haga clic en el botón de preadquisición para iniciar la preadquisición y calibrar la señal de prueba.

Realizar la evaluación de tareas individuales de Stroop sincronizada con fNIRS. A continuación, realice la evaluación de tareas duales de Stroop sincronizada con fNIRS. Primero, pídale al paciente que se siente en una silla estable.

Ejecute el software de presentación de estímulos comerciales y seleccione los ensayos de prueba de congruencia. Haga un nuevo perfil para el paciente. Seleccione las pruebas de prueba de congruencia de la tarea Stroop y repita tres pruebas.

En la etapa de reposo, pídale al paciente que se relaje. Cuando el experimento esté en la etapa de estimulación, pídale al paciente que realice la prueba relacionada con la atención y complete la tarea en seis segundos. El paciente debe completarlo 10 veces en 60 segundos.

Pídale al paciente que siga las instrucciones de los dos ensayos de prueba. Seleccione los ensayos de prueba de congruencia. Haga clic en el botón de flecha a la izquierda cuando se muestra a la izquierda.

Haga clic en el botón de flecha a la derecha cuando se muestra a la derecha. Seleccione las pruebas de tareas de incongruencia. Haga clic en el botón de flecha a la izquierda tan pronto como sea posible cuando se muestra a la derecha a la izquierda del cuadrado.

Haga clic en el botón de flecha a la derecha tan pronto como sea posible cuando se muestra a la izquierda a la derecha del cuadrado. Finalice la tarea, guarde los datos y exporte los datos a una base de datos autoconstruida. Para realizar la evaluación de doble tarea de Stroop, pídale al paciente que se siente en una pelota de equilibrio.

Deje que el paciente complete el paradigma experimental de Stroop con los pasos mostrados en el paso anterior. Cuando el experimento está en una etapa de reposo, pídale al paciente que mantenga el equilibrio y se relaje en la pelota de equilibrio. Cuando el experimento es sobre estimulación, pídale al paciente que realice la prueba relacionada con la atención mientras mantiene el equilibrio en la bola de equilibrio tanto como sea posible.

Este estudio presenta la evaluación cognitiva de un paciente con accidente cerebrovascular de alto funcionamiento en comparación con un sujeto sano. En los ensayos de prueba de congruencia de tareas duales, el tiempo de reacción del paciente con accidente cerebrovascular fue mayor que el de un sujeto joven sano y su precisión fue relativamente menor. Esta diferencia fue mayor en los ensayos de prueba de incongruencia.

Los resultados para la función cerebral mostraron que el valor beta de las regiones de interés en el paciente con accidente cerebrovascular fue menor que en el sujeto joven sano mientras realizaba la doble tarea de Stroop. Se mostró la concentración de oxígeno en sangre en las regiones del cerebro. Los valores beta en el paciente con accidente cerebrovascular fueron más bajos que en el sujeto joven sano durante el desempeño de la tarea dual.

Durante el caso de doble tarea, el evaluador debe proteger al participante para evitar la ocurrencia de lesiones accidentales como caídas. Nuestro protocolo de estudio se utilizó principalmente para evaluar la función de agudeza. Los diferentes tipos y niveles difíciles de tareas duales deberían estudiarse en el futuro.

La evaluación de tareas duales en nuestro protocolo de estudio podría identificar el déficit cognitivo en pacientes de alto funcionamiento, lo que allanará el camino para el desarrollo de planes de tratamiento individualizados.

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Retractación Número 190 Stroop doble tarea espectroscopia funcional de infrarrojo cercano

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