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

Paradigme Stroop à double tâche pour détecter les déficits cognitifs chez les patients de haut niveau victimes d’un AVC

Full Text
3,637 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.

Les échelles d’évaluation clinique ne sont pas suffisamment sensibles au dysfonctionnement cognitif chez les patients victimes d’un AVC de haut niveau. Le paradigme de la double tâche présente des avantages et un potentiel dans l’évaluation et l’entraînement cognitif du dysfonctionnement cognitif. L’étude propose ici un paradigme de Stroop à double tâche pour identifier le dysfonctionnement cognitif chez les patients victimes d’un AVC de haut niveau.

Notre protocole d’étude pourrait être utilisé pour identifier le déficit cognitif chez les patients victimes d’un AVC de haut niveau qui ne sont pas facilement détectés par les compétences d’évaluation conventionnelles. Ce protocole d’étude vise à fournir de nouvelles idées pour déterminer l’effet de l’échec général de l’évaluation clinique chez les patients ayant subi un AVC de haut niveau. Ce protocole d’étude pourrait être facilement utilisé dans la pratique clinique.

Par exemple, le clinicien pourrait modifier la stratégie de traitement en fonction du temps de réaction de Stroop et du taux correct. Siqi Huang, thérapeute en réadaptation, fera la démonstration de la procédure; Siqing Wang, ergothérapeute; Yajie Zhanga, physiothérapeute, Biyi Zhao, ergothérapeute de notre laboratoire. Recruter des patients victimes d’un AVC dont l’état est stable au stade 4 de Brunnstrom, comme confirmé par un examen d’imagerie.

Assurez-vous que les sujets participent volontairement au test et signez un formulaire de consentement éclairé. Consignez les renseignements du participant, y compris le nom, le sexe, la date de naissance, le niveau d’éducation, l’indice de masse corporelle, les antécédents médicaux et les antécédents médicamenteux. Pour l’évaluation cognitive, effectuez MoCA sur les participants en posant 11 questions portant sur leur attention et leur concentration, leur fonction exécutive, leur mémoire, leur langage, leurs compétences en structure visuelle, leur pensée abstraite, leur informatique et leur orientation.

Ensuite, effectuez le PCEM en recueillant des informations lors d’entretiens structurés avec les participants et leurs familles afin d’évaluer les capacités des participants dans des aspects tels que la mémoire, l’orientation, le jugement et la résolution de problèmes, le travail et l’interaction sociale, la vie familiale, les passe-temps personnels et la vie autonome. Effectuer le test d’Albert pour détecter la présence d’une négligence spatiale unilatérale chez les patients victimes d’un AVC. Demandez au sujet de rayer toutes les lignes placées dans des orientations aléatoires sur une feuille de papier.

Ensuite, effectuez l’évaluation Fugl-Meyer sur les participants pour évaluer la sensation, l’équilibre, l’amplitude des mouvements articulaires et les douleurs articulaires chez les patients atteints d’hémiplégie post-AVC. La fonction motrice comprend des éléments évaluant le mouvement, la coordination et les actions réflexes de l’épaule, du coude, de l’avant-bras, du poignet, de la main, de la hanche, du genou et de la cheville. Effectuez également l’échelle d’équilibre Berg sur le patient victime d’un AVC avec un total de 14 éléments allant de facile à difficile, y compris l’équilibre assis, l’équilibre debout, le transfert du corps, le virage et la position debout sur une seule jambe.

Effectuez le chronométrage et allez tester. Demandez au sujet de se lever de la chaise, de marcher sur trois mètres, de tourner son corps, puis de revenir et de s’asseoir sur la chaise. Parallèlement, chronométrez tout le processus entre l’émission de l’ordre de départ et l’assise dans le fauteuil.

Préparez le participant en vous assurant que le site CZ au sommet du capuchon de test, qui est le quatrième point du front au lobe occipital, se trouve sur la ligne médiane du capuchon complet. Assurez-vous que le point médian de la connexion se situe entre la racine nasale et le bord inférieur de la protubérance occipitale, la connexion entre la fosse auriculaire supérieure des deux oreilles ou le point d’intersection de la connexion de la racine nasale à la protubérance occipitale. Cliquez ensuite sur le bouton de pré-acquisition pour démarrer la pré-acquisition et calibrer le signal de test.

Effectuez une évaluation de tâche unique Stroop synchronisée avec fNIRS. Effectuez ensuite une évaluation de la double tâche Stroop synchronisée avec fNIRS. Tout d’abord, demandez au patient de s’asseoir dans une chaise stable.

Exécutez le logiciel commercial de présentation de stimulus et sélectionnez les essais de test de congruence. Créez un nouveau profil pour le patient. Sélectionnez les essais de congruence de la tâche de Stroop et répétez trois essais.

Au repos, demandez au patient de se détendre. Lorsque l’expérience est en phase de stimulation, demandez au patient d’effectuer le test lié à l’attention et de terminer la tâche en six secondes. Le patient doit le compléter 10 fois en 60 secondes.

Demandez au patient de suivre les instructions pour les deux essais. Sélectionnez les essais de test de congruence. Cliquez sur le bouton fléché à gauche lorsque la gauche est affichée.

Cliquez sur le bouton fléché à droite lorsque la droite est affichée. Sélectionnez les essais de tâches d’incongruité. Cliquez sur le bouton fléché à gauche dès que possible lorsque la droite est affichée à gauche du carré.

Cliquez sur le bouton fléché à droite dès que possible lorsque la gauche est affichée à droite du carré. Terminez la tâche, enregistrez les données et exportez-les vers une base de données auto-créée. Pour effectuer l’évaluation de la double tâche de Stroop, demandez au patient de s’asseoir sur une balle d’équilibre.

Laissez le patient compléter le paradigme expérimental de Stroop avec les étapes indiquées à l’étape précédente. Lorsque l’expérience est dans une phase de repos, demandez au patient de garder l’équilibre et de se détendre sur la boule d’équilibre. Lorsque l’expérience porte sur la stimulation, demandez au patient d’effectuer le test lié à l’attention tout en maintenant l’équilibre sur la balle d’équilibre autant que possible.

Cette étude présente l’évaluation cognitive d’un patient victime d’un AVC de haut niveau par rapport à un sujet sain. Dans les essais de congruence à deux tâches, le temps de réaction du patient victime d’un AVC était supérieur à celui d’un jeune sujet en bonne santé et leur précision était relativement inférieure. Cette différence était plus grande dans les essais d’incongruité.

Les résultats pour la fonction cérébrale ont montré que la valeur bêta des régions d’intérêt chez le patient victime d’un AVC était inférieure à celle du jeune sujet en bonne santé lors de l’exécution de Stroop à double tâche. La concentration d’oxygène dans le sang dans les régions du cerveau a été montrée. Les valeurs bêta chez le patient victime d’un AVC étaient inférieures à celles du jeune sujet en bonne santé lors de l’exécution à deux tâches.

Au cours de la double tâche, l’évaluateur doit protéger le participant afin d’éviter les blessures accidentelles telles que les chutes. Notre protocole d’étude a été principalement utilisé pour évaluer la fonction d’acuité. Les différents types et les niveaux difficiles de double tâche devraient être étudiés à l’avenir.

L’évaluation à double tâche dans notre protocole d’étude pourrait identifier le déficit cognitif chez les patients de haut niveau, ce qui ouvrira la voie à l’élaboration de plans de traitement individualisés.

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Rétraction numéro 190 Stroop double tâche spectroscopie fonctionnelle dans le proche infrarouge

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