Abbiamo sviluppato l'originale Dual Task Screen (DTS) come misura portatile a basso costo in grado di valutare gli atleti con lieve lesione cerebrale traumatica indotta dallo sport. Abbiamo rivisto il DTS originale per un uso clinico futuro e sviluppato una versione compatibile con la neuroimaging del DTS per misurare le basi neurali delle prestazioni del singolo e del doppio compito.
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Articolo metodologico
Versioni riviste e compatibili con la neuroimaging della schermata Dual Task
* These authors contributed equally
In questo articolo
Sommario
Abstract
I paradigmi del doppio compito valutano contemporaneamente le capacità motorie e cognitive e possono rilevare sottili compromissioni residue negli atleti con recenti lievi lesioni cerebrali traumatiche (mTBI). Tuttavia, i paradigmi del doppio compito del passato si sono concentrati esclusivamente sulle abilità degli arti inferiori e si sono basati su attrezzature di laboratorio ingombranti e costose, limitando così la loro praticità per la valutazione mTBI quotidiana. Successivamente, abbiamo sviluppato il Dual Task Screen (DTS), che impiega <10 minuti per amministrare e segnare, utilizza apparecchiature portatili a basso costo e include sottoattività agli arti inferiori (LE) e agli arti superiori (UE). Lo scopo di questo manoscritto era duplice. In primo luogo, descriviamo il protocollo di amministrazione per il DTS rivisto, che abbiamo rivisto per affrontare le limitazioni del DTS originale. In particolare, le revisioni includevano aggiunte di dispositivi intelligenti per acquisire dati di andatura più dettagliati e l'inclusione di singole condizioni cognitive per testare le prestazioni cognitive interrotte in condizioni di doppia attività. È importante sottolineare che il DTS rivisto è una misura destinata al futuro uso clinico e presentiamo risultati rappresentativi di tre atleti maschi per illustrare il tipo di dati clinici che possono essere acquisiti dalla misura. È importante sottolineare che dobbiamo ancora valutare la sensibilità e la specificità del DTS rivisto negli atleti con mTBI, che è la prossima iniziativa di ricerca. Il secondo scopo di questo manoscritto è quello di descrivere una versione compatibile con il neuroimaging del DTS. Abbiamo sviluppato questa versione in modo da poter valutare le basi neurali delle prestazioni delle attività singole e doppie, per una migliore comprensione empirica dei deficit comportamentali associati all'mTBI. Pertanto, questo manoscritto descrive anche i passaggi che abbiamo adottato per consentire la misurazione simultanea della spettroscopia funzionale vicino all'infrarosso (fNIRS) durante il DTS, insieme a come abbiamo acquisito e completato l'elaborazione di primo livello dei dati fNIRS.
Introduzione
Ogni anno, 42 milioni di persone in tutto il mondo subiscono lievi lesioni cerebrali traumatiche (mTIB)1. Sebbene una volta considerate benigne, una nuova ricerca indica che gli mTIBI, in particolare gli mTIBI ripetuti, possono provocare conseguenze negative durature, come disturbi fisici, cognitivi e delsonno 2,3,4. Successivamente, ricercatori e clinici sono alla ricerca di valutazioni e metodi di trattamento migliorati per comprendere e affrontare l'mTBI.
Ad oggi, le migliori pratiche per la valutazione mTBI includono sin....
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Protocollo
Tutte le procedure di studio sono state approvate dall'Institutional Review Board (IRB) della Colorado State University e tutti i partecipanti adulti hanno fornito il consenso informato scritto prima di completare qualsiasi procedura di studio. Il consenso informato scritto è stato fornito dai genitori dei partecipanti di età inferiore ai 18 anni e i partecipanti minori hanno anche fornito un parere conforme scritto prima di completare qualsiasi procedura di studio.
1. Schermata dts (Dual Task Screen) rivista
- Sottoattività arti inferiori (LE)
- Avviare la condizione del singolo motore.
- Posiziona tre blocchi yoga in p....
- Avviare la condizione del singolo motore.
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Risultati
Partecipanti
I partecipanti sono stati reclutati da squadre di scuole superiori locali e squadre intercollegiali universitarie e sportive di club utilizzando passaparola e volantini pubblicitari. I partecipanti dovevano avere un'età compresa tra i 15 e i 22 anni e partecipare regolarmente a sport di contatto organizzati. Gli sport di contatto includevano tutti gli sport in cui è necessario il contatto fisico con compagni di squadra o avversari durante il gioco di routine. I partecipanti dovevano anche.......
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Discussione
In questo manoscritto, abbiamo descritto il protocollo di amministrazione per la nuova schermata Dual Task Screen (DTS). Queste revisioni sono state completate per affrontare le limitazioni identificate nel DTS15 originale e includevano l'aggiunta di singole condizioni cognitive per testare i costi cognitivi del doppio compito. Includeva anche l'accelerometria basata su dispositivi intelligenti per misurare più precisamente le caratteristiche dell'andatura. Abbiamo incluso risultati rappresentativ.......
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Dichiarazioni
Gli autori non hanno conflitti di interesse da rivelare.
Ringraziamenti
Vorremmo ringraziare la signora Isabelle Booth, una studentessa della Colorado State University che ha assistito all'analisi dei dati dell'accelerometria. Vorremmo anche riconoscere i finanziamenti di NIH K12 HD055931 e K01 HD096047-02 rilasciati all'autore J.S.
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Materiali
| Nome | Azienda | Numero di catalogo | Commenti |
|---|---|---|---|
| Hardware (in ordine alfabetico) | |||
| NIRx NIRSport2 Dispositivo: NSP2-CORE1616 | NIRx | Riferimento #: GC359 | "Il NIRSport 2 è una piattaforma di spettroscopia funzionale nel vicino infrarosso (fNIRS) wireless facile da usare, modulare e robusta che misura le risposte emodinamiche alla neuroattivazione tramite variazioni dell'ossi-, deossi- e dell'emoglobina totale nella corteccia cerebrale. Il NIRSport 2 viene fornito con una serie di aggiornamenti e moduli pronti per l'implementazione per soddisfare le esigenze di un'ampia gamma di applicazioni di neuroscienze cognitive." (Citazione diretta da nirx.net/nirsport) |
| NIRx NIRSCap (disponibile in 5 diverse dimensioni) | NIRx | N/A | "Il NIRScap è costituito da un tappo dosatore e da supporti per optodi. I supporti degli optodi si inseriscono nelle fessure del tappo di misurazione." (Citazione diretta dalla Guida introduttiva NIRScap di NIRx) |
| Sorgenti di optodi NIRx (x 2)Riferimento | NIRx | #: GC359 | "Bundel di sorgente attiva a 8 sorgenti per illuminazione ottica senza fibra con doppia punta; 240 cm di lunghezza." (Citazione diretta dalla descrizione della lista di imballaggio NIRx) |
| Rivelatori di optodi NIRx (x 2) | Riferimento NIRx | #: GC359 | "Pacchetto di 8 sensori attivi per il rilevamento ottico senza fibra; doppia punta; 240 cm di lunghezza." (Citazione diretta dalla descrizione della lista di imballaggio NIRx) |
| Sonde per rivelatori a breve distanza NIRx | NIRx | N/A | "Le sonde vengono fornite in un pacchetto di otto clip per rivelatori che consente l'accoppiamento di dati a breve distanza da otto siti di sorgenti indipendenti a un canale di rivelatore comune sullo strumento." (Citazione diretta dal rivelatore a breve distanza di NIRx Guida introduttiva alle sonde) |
| Software (in ordine alfabetico) | |||
| Aurora | NIRx | N/A | "Software di acquisizione NIRSport 2. Aurora fNIRS si connette al dispositivo NIRSport 2 tramite Wi-Fi o USB e può impostare una configurazione sperimentale completa in pochi clic. Grazie all'algoritmo di ottimizzazione automatica del segnale, Aurora fNIRS garantisce una qualità del segnale ottimale prima dell'inizio della misurazione. I dati grezzi, le variazioni di concentrazione di HbO e Hb possono essere visualizzati in tempo reale in diverse modalità di visualizzazione. Inoltre, sono immediatamente disponibili visualizzazioni di testa intera di fascia alta. I dati registrati possono essere esportati tramite il protocollo integrato Lab Streaming Layer (LSL), consentendo l'elaborazione in tempo reale nei paradigmi Brain-Computer Interface (BCI) e Neurofeedback." (Citazione diretta da nirx.net/software) |
| Matlab | Math Works | N/A | "MATLAB® combina un ambiente desktop ottimizzato per l'analisi iterativa e i processi di progettazione con un linguaggio di programmazione che esprime direttamente la matematica di matrici e array. Include il Live Editor per la creazione di script che combinano codice, output e testo formattato in un notebook eseguibile." (Citazione diretta da mathworks.com) |
| NIRS Toolbox | Sviluppato da Huppert Brain Imaging Lab | N/A | "NIRS toolbox è un programma di analisi basato su Matlab." (Citazione diretta da huppertlab.net/nirs-toolbox-2/) |
| PsychoPy | Python | N/A | "PsychoPy è un pacchetto software open source scritto nel programma Python, linguaggio ming principalmente per noi nelle neuroscienze e nella ricerca psicologica sperimentale." (Citazione diretta da psychopy.org) |
| Lower Tech/Cost Research Supplies* (in ordine alfabetico) | |||
| AmazonBasics Treppiede leggero da 60 pollici con borsa | Amazon | Articolo Modello #: WT3540 | Questo treppiede leggero è perfetto per la maggior parte delle fotocamere fino a 6,6 libbre. L'installazione è semplice e veloce. La borsa inclusa rende lo stoccaggio e il trasporto un gioco da ragazzi. Il treppiede' Le gambe possono estendersi da 20" fino a 48". I blocchi delle gambe si sganciano dolcemente e scivolano facilmente all'altezza desiderata. Alza il montante centrale per un treppiede da 60" alto. (Citazione diretta da Amazon.com) |
| iPod Touch x 2 | Apple | N/A | Dispositivo intelligente con accelerometro integrato. |
| Videocamera Full HD Panasonic HC-V180K, zoom ottico 50X, sensore BSI da 1/5,8 pollici, display LCD da 2,7 pollici abilitato al tocco (nero) | Amazon | Articolo Modello #: HC-V180K | Compatta, leggera e facile da usare, la videocamera Full HD Panasonic HC-V180K offre un'esperienza divertente e senza preoccupazioni per l'acquisizione di video ad alta risoluzione. Dotata di uno stabilizzatore d'immagine a 5 assi per la massima stabilità a mano libera, questa fotocamera 1080p' e lo zoom intelligente fino a 90X mettono rapidamente a fuoco gli oggetti distanti. Un comodo obiettivo grandangolare da 28 mm consente di inserire più persone e paesaggi in ambienti come matrimoni, riunioni e vacanze. Un sensore BSI avanzato assicura una qualità dell'immagine video in condizioni di scarsa illuminazione, mentre La funzione Level Shot rileva e compensa automaticamente l'inclinazione della fotocamera che distrae. Per un maggiore divertimento, la fotocamera include effetti filtro creativi come Filmato da 8 mm, Filmato muto, Effetto miniatura e Registrazione Time Lapse, tutti facilmente accessibili sul touch screen LCD da 2,7 pollici. Un microfono zoom a due canali lavora in tandem con lo zoom per garantire un audio nitido e chiaro da vicino o a qualsiasi distanza. (Citazione diretta da Amazon.com) |
| Post-it, 3 "x 3", giallo canarino, confezione da 18 pad Office | Depot/Office Max | Articolo # 1230652 | "Post it® Le note si attaccano saldamente e si rimuovono in modo pulito, con un adesivo unico progettato per l'uso su carta." |
| Nastro adesivo Scotch 232, 1" x 60 Yd | Office Depot/Office Max | Articolo # 910588 | "Il nastro per mascheratura di carta ad alte prestazioni produce linee di vernice nitide nelle operazioni di cottura della vernice a media temperatura. Lo scotch garantisce una rimozione pulita ogni volta, anche su superfici tradizionalmente difficili da rimuovere." (Citazione diretta da officedepot.com) |
| Stanley Tools Leverlock Metro a nastro, standard, 25' x 1" Blade | Office Depot/Office Max | Articolo #389512 | "Il metro a nastro è dotato di un ritorno di potenza con blocco automatico del fondo per un facile utilizzo. Il colore della custodia ad alta visibilità lo rende facile da trovare. Lo speciale gancio Tru-Zero consente l'uso del chiodo come perno per disegnare cerchi e archi. Il metro a nastro offre un gancio rivettato multiplo e una lama rivestita in polimero per una maggiore durata, protezione dall'usura della lama e comoda impugnatura in gomma. La lama protetta resiste all'abrasione, agli oli, allo sporco e alla maggior parte dei solventi. La regola del nastro ha la riga imperiale con i piedi consecutivi in alto e i pollici consecutivi in basso dopo il primo piede. La sua clip da cintura consente un facile trasporto." (Citazione diretta da officedepot.com) |
| Cronometro | Office Depot/Office Max | Item # 357698 | "Offre un cronometraggio parziale, preciso a 1/100 di secondo. Include 6 funzioni ora, minuto, secondo, giorno, mese e anno." (Citazione diretta da officedepot.com) |
| Tourna Ballport Deluxe Tennis Ball Ball Hopper con ruote - Contiene 80 palline | Amazon | Articolo Modello #: BPD-80W | "La porta del palloncino 80 deluxe contiene 80 palline e viene fornita con ruote per una facile manovrabilità. Le maniglie sono extra lunghe da 33 pollici per un'alimentazione e una raccolta più convenienti. Molto leggero ma resistente, questo è uno degli hopper più pregiati sul mercato. Ricco di caratteristiche brevettate: le gambe si bloccano in posizione su e giù. Le barre nella parte superiore scorrono chiuse in modo che le palle non cadano durante il trasporto. Le barre rotolano sul fondo in modo che la palla scivoli facilmente nella tramoggia. "(Citazione diretta da Amazon.com) |
| Palline da tennis senza pressione Tourna con borsa in vinile (confezione da 45 palline) | Amazon | Articolo Modello #: EPTB-45 | "45 Palline da tennis senza pressione in una borsa in vinile. La borsa ha una cerniera per una chiusura sicura. Le palle sono di dimensioni regolamentari e resistenti. Adatto per macchine da allenamento o per palline da tennis. Le palle sono meno pressanti, quindi non si spengono mai. Senza pressione significa che non si spengono mai, il che li rende perfetti per la pratica del tennis, le macchine per palline, il riempimento di cestini e tramogge per palline o semplicemente per assicurarsi che il tuo animale domestico si diverta per ore a inseguire queste palline. Si adattano ai lanciatori di palle per cani in stile Chuck-it e ai lanciatori di palle automatici. La gomma resistente e il feltro di alta qualità assicurano che il loro uso possa essere universale, sia che tu sia un tennista in erba o il proprietario di un animale domestico." (Citazione diretta da Amazon.com) |
| Velcro | Velcro | N/A | Strisce e involucri autoadesivi; utilizzati per proteggere i dispositivi intelligenti. |
| Confezione da 2 blocchi per lo yoga: 2 blocchi per esercizi leggeri ad alta densità 4 x 6 x 9 pollici supportano tutte le pose - Mattoni senza odori leggeri e versatili per il fitness e l'equilibrio (Nota: sono necessari 6 blocchi per lo schermo a doppia attività) | Amazon | N/A | "Questi blocchi sono realizzati in schiuma EVA riciclata ad alta densità e forniscono un supporto solido in un'ampia gamma di diverse posizioni yoga. Questo migliorerà la tua postura e potrai rimanere in pose impegnative più a lungo." (Citazione diretta da Amazon.com) |
| *Questi articoli o articoli comparabili possono essere ottenuti da una serie di altre fonti |
Riferimenti
- 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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Ristampe e permessi
