Name: Versioni riviste e compatibili con la neuroimaging della schermata Dual Task (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2020-10-05T13:00:00.000+00:00
Duration: 7 min 52 s
Description: Impara a valutare atleti con commozione cerebrale usando la Dual Task Screen rivista compatibile con neuroimaging. Questo metodo permette di analizzare i meccanismi neurali durante compiti motori e cognitivi simultanei.

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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.

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
<ol><li>Sottoattività arti inferiori (LE)<ol>
<li>Avviare la condizione del singolo motore.<ol>
<li>Posiziona tre blocchi yoga in posizione orizzontale esattamente a 4,5 m di distanza lungo una passerella di 18 m.</li>
			<li>Collegare saldamente dispositivi intelligenti a ciascuna caviglia per rilevare i colpi del tallone e ottenere caratteristiche di andatura.</li>
			<li>Iniziare la registrazione video con una videocamera su un treppiede.</li>
			<li>Istruisi i partecipanti a camminare il più rapidamente possibile mentre calpestano gli ostacoli. Avvia la raccolta dei dati sugli smartphone e tocca bruscamente i dispositivi contemporaneamente per il successivo allineamento del tempo dei due flussi di dati separati dalle gambe sinistra e destra.</li>
			<li>Misura il time-to-complete con un cronometro azionato a mano.</li>
			<li>Interrompere la registrazione video.</li>
		</ol>
</li>
		<li>Inizia la singola condizione cognitiva.<ol>
<li>Inca dirlo al partecipante il tempo assegnato per questa condizione, utilizzando il tempo necessario per completare la condizione del motore singolo (arrotondando fino a un secondo intero).</li>
			<li>Iniziare la registrazione video con una videocamera su un treppiede.</li>
			<li>Istruisci i partecipanti a indicare quante più parole possibile che iniziano con una particolare lettera (A o F). NOTA: le lettere sono controbilanciate tra i partecipanti e tra le condizioni di attività singola e doppia. I numeri sono controbilanciati tra i partecipanti e tra le condizioni di compito singolo e doppio.</li>
			<li>Interrompere la registrazione video.</li>
		</ol>
</li>
		<li>Avviare la condizione della doppia attività.<ol>
<li>Iniziare la registrazione video con una videocamera su un treppiede.</li>
			<li>Istruisci i partecipanti a camminare il più rapidamente possibile mentre calpestano gli ostacoli, affermando contemporaneamente quante più parole possibile che iniziano con una particolare lettera (A o F). Toccare rapidamente entrambi gli accelerometri per iniziare la condizione.</li>
			<li>Misura il time-to-complete con un cronometro azionato a mano.</li>
			<li>Interrompere la registrazione video.</li>
		</ol>
</li>
	</ol></li>
	<li>Sottoattività UE (Upper Extremity)<ol>
<li>Avviare la condizione del singolo motore.<ol>
<li>Misura una distanza di 1,5 m da un muro, segna con nastro adesivo e istruisi il partecipante a stare dietro il nastro.</li>
			<li>Posiziona un cesto di palline da tennis accanto al partecipante.</li>
			<li>Iniziare la registrazione video con una videocamera su un treppiede.</li>
			<li>Istruisci il partecipante a completare un wall-toss con mani alternate per 30 s. Spiega al partecipante che se non riesce a prendere una palla, per acquisire una nuova palla dal canestro delle palline da tennis. Misurare il tempo trascorso con un cronometro.</li>
			<li>Interrompere la registrazione video.</li>
		</ol>
</li>
		<li>Inizia la singola condizione cognitiva.<ol>
<li>Iniziare la registrazione video con una videocamera su un treppiede.</li>
			<li>Di' al partecipante che gli verrà chiesto di sottrarre in sequenza di 7 da un determinato numero (100 o 150) per 30 secondi. Misurare il tempo trascorso con un cronometro.</li>
			<li>Interrompere la registrazione video. NOTA: le lettere sono controbilanciate tra i partecipanti e tra le condizioni di attività singola e doppia. I numeri sono controbilanciati tra i partecipanti e tra le condizioni di compito singolo e doppio.</li>
		</ol>
</li>
		<li>Avviare la condizione della doppia attività.<ol>
<li>Chiedi al partecipante di stare a 1,5 m di distanza da un muro.</li>
			<li>Posiziona un cesto di palline da tennis accanto al partecipante.</li>
			<li>Iniziare la registrazione video con una videocamera su un treppiede.</li>
			<li>Istruisci il partecipante a completare un wall-toss a mani alternate per 30 secondi. Informare il partecipante che, mentre lancia e cattura le palle, gli verrà chiesto di sottrarre in sequenza di 7 da un determinato numero (100 o 150) per 30 secondi. Spiega al partecipante che se non riesce a prendere una palla, per acquisire una nuova palla dal canestro delle palline da tennis. Misurare il tempo trascorso con un cronometro.</li>
			<li>Interrompere la registrazione video. NOTA: le lettere sono controbilanciate tra i partecipanti e tra le condizioni di attività singola e doppia. I numeri sono controbilanciati tra i partecipanti e tra le condizioni di compito singolo e doppio.</li>
		</ol>
</li>
	</ol></li>
</ol>2. Schermo dual task compatibile con la neuroimaging (DTS)
<ol><li>Impostare il DTS<ol>
<li>Posiziona i blocchi yoga in posizione verticale per segnare l'inizio e la fine di una passerella di 15 m.</li>
		<li>Posizionare due blocchi yoga in posizione orizzontale esattamente a 5 m di distanza lungo la passerella di 15 m.</li>
		<li>Misurare e contrassegnare con il nastro adesivo a una distanza di 1,5 m da una superficie liscia della parete.</li>
		<li>Alleva un treppiede all'inizio della passerella di 15 m.</li>
	</ol></li>
	<li>Posizionare il dispositivo fNIRS sulla testa del partecipante.<ol>
<li>Misurare la circonferenza della testa del partecipante e selezionare il cappuccio fNIRS(Table of Materials)di dimensioni appropriata con optodi preposizionati e rilevatori a canale corto.</li>
		<li>Accendi un laptop di acquisizione dedicato e connettiti alla rete WiFi del dispositivo fNIRS.</li>
		<li>Aprire il software di acquisizione fNIRS e selezionare il dispositivo fNIRS.</li>
		<li>Eseguire la calibrazione per ottimizzare l'intensità della luce e controllare i livelli del segnale optode. I livelli di segnale dovrebbero essere accettabili o eccellenti.</li>
		<li>Fissare tutti gli optodi con un livello di segnale inferiore a quello accettabile rimuovendo l'optode dal cappuccio e all'allieta dei capelli del partecipante per garantire una connessione diretta dell'optodo al cuoio capelluto del partecipante.</li>
	</ol></li>
	<li>Posizionare gli accelerometri sulle caviglie del partecipante.<ol>
<li>Collegare saldamente dispositivi intelligenti a ciascuna caviglia per rilevare i colpi del tallone e ottenere caratteristiche di andatura.</li>
	</ol></li>
	<li>Avviare l'acquisizione dei dati delle sottoattività LE.<ol><li>Aprire il software di presentazione degli stimoli( Table of Materials).</li>
		<li>Selezionare il file di sottoattività LE.</li>
		<li>Chiedi al partecipante di sedersi su una sedia in preparazione per un periodo di riposo tranquillo degli anni '60.</li>
		<li>Tornare al software di acquisizione fNIRS e fare clic sul pulsante Start per iniziare a raccogliere i dati fNIRS. Immettere l'ID_LE, l'età e il sesso nella finestra popup e fare clic su Avvia.</li>
		<li>Tornare al software di presentazione degli stimoli, informare il partecipante che inizierà il riposo silenzioso e premere Spazio per iniziare il periodo di riposo degli anni '60.</li>
		<li>Alla fine del periodo di riposo, identificare quale condizione di sottoattività LE (motore singolo, singola attività cognitiva o doppia) è stata selezionata per la prova1 st. Fornire al partecipante le istruzioni per la versione di valutazione.<ol>
<li>Istruzioni del motore singolo: istruisi il partecipante a camminare il più rapidamente possibile, scavalcando gli ostacoli, per 30 s. Spiega al partecipante che inizierà quando il ricercatore principale dice "Inizia". Ciò avverrà immediatamente dopo che un ricercatore secondario ha toccato gli accelerometri. Istruisci al partecipante che dovrebbe smettere di camminare quando il ricercatore principale dice "fermati". Inoltre, quando il ricercatore principale dice "stop", il partecipante dovrebbe mettere insieme i piedi e rimanere il più immobile possibile. In questo momento, il ricercatore secondario tocchierà gli accelerometri una seconda volta e posizionerà un marcatore (nota appiccicosa) sul pavimento in cui il partecipante si è fermato.</li>
			<li>Istruzioni cognitive singole: istruisci il partecipante a rimanere in piedi all'inizio della passerella di 15 m. In piedi, gli verrà chiesto di indicare quante più parole possibili che iniziano con una particolare lettera.</li>
			<li>Istruzioni per il doppio compito: istruisci il partecipante a camminare il più rapidamente possibile, scavalcando gli ostacoli e affermando contemporaneamente il maggior numero possibile di parole a partire da una particolare lettera. Informalo che avrà anche 30 secondi per questa condizione. Di' al partecipante che inizierà quando il ricercatore principale dice "inizia". Ciò avverrà immediatamente dopo che un ricercatore secondario ha toccato gli accelerometri. Istruisci al partecipante che dovrebbe smettere di camminare quando il ricercatore principale dice "fermati". Inoltre, quando il ricercatore principale dice "stop", il partecipante dovrebbe mettere insieme i piedi e rimanere il più immobile possibile. In questo momento, il ricercatore secondario tocchierà gli accelerometri una seconda volta e posizionerà un marcatore (nota appiccicosa) sul pavimento in cui il partecipante si è fermato.</li>
		</ol></li>
		<li>Iniziare la registrazione video con una videocamera su un treppiede.</li>
		<li>Premere la barra spazia spaziale per iniziare la prova 1st. Monitorare il timer anni '30 sul software di presentazione degli stimoli; dire al partecipante di fermarsi quando sono trascorsi 30 s.</li>
		<li>Identificare laseconda prova e fornire istruzioni al partecipante. Ripetere il processo fino a quando il partecipante non ha completato 15 prove randomizzate della sottoattività LE.</li>
		<li>Interrompere la registrazione video.</li>
		<li>Informare il partecipante che completerà un altro periodo di riposo seduto di 60 s. Una volta seduto il partecipante, premere Start per iniziare il periodo di riposo.</li>
		<li>Dopo il periodo di riposo, uscire dal file di sottoattività LE nel software di presentazione degli stimoli. Interrompere l'acquisizione dei dati nel software di acquisizione dati fNIRS, ma non uscire dal software. NOTA: Le lettere sono randomizzate (dal software di presentazione dello stimolo) tra le prove e controbilanciate tra i partecipanti e tra condizioni di compito singole e doppie. Le lettere sono simili per livello di difficoltà e includono: W, D, F, T, S, H, M, A, B e P. I numeri sono randomizzati (dal software di presentazione dello stimolo) tra prove e controbilanciati tra partecipanti e tra condizioni di compito singolo e doppio. Numeri inclusi: 185, 225, 220, 175, 205, 165, 170, 180, 245 e 240.</li>
	</ol></li>
	<li>Rimuovere gli accelerometri dalle caviglie del partecipante. Passare alla sezione del corridoio designata per la sottoattività UE.</li>
	<li>Avviare l'acquisizione dei dati delle sottoattività UE.<ol>
<li>Aprire il software di presentazione degli stimoli.</li>
		<li>Selezionare il file di sottoattività UE.</li>
		<li>Chiedi al partecipante di sedersi su una sedia in preparazione per un periodo di riposo tranquillo degli anni '60.</li>
		<li>Tornare al software di acquisizione fNIRS e fare clic sul pulsante Start per iniziare a raccogliere i dati fNIRS. Immettere l'ID_UE, l'età e il sesso nella finestra popup e fare clic su Avvia.</li>
		<li>Tornare al software di presentazione degli stimoli, informare il partecipante che il periodo di riposo tranquillo sta per iniziare e premere Spazio per iniziare il periodo di riposo di 60 s.</li>
		<li>Al termine del periodo di riposo, identificare quale condizione di sottoattività UE (motore singolo, singola attività cognitiva o doppia) è stata selezionata per la prova1 st. Fornire al partecipante le istruzioni per la versione di valutazione.<ol>
<li>Istruzioni del motore singolo: istruisi il partecipante a stare a 1,5 m di distanza da un muro. Posiziona un cesto di palline da tennis accanto al partecipante. Istruisci il partecipante a completare un wall-toss con mani alternate per 30 s. Spiega al partecipante che se non riesce a prendere una palla, per acquisire una nuova palla dal canestro delle palline da tennis.</li>
			<li>Istruzioni cognitive singole: istruisci il partecipante a rimanere in piedi Dì al partecipante che gli verrà chiesto di sottrarre in sequenza di 7 da un determinato numero per 30 s.</li>
			<li>Istruzioni per il doppio compito: istruisci il partecipante a completare un wall-toss con mani alternate per 30 s. Informare il partecipante che, mentre lancia e cattura le palle, gli verrà chiesto di sottrarre in sequenza di 7 da un dato numero2 per 30 s. Spiega al partecipante che se non riesce a prendere una palla, per acquisire una nuova palla dal canestro delle palline da tennis.</li>
		</ol>
</li>
		<li>Iniziare la registrazione video con una videocamera su un treppiede.</li>
		<li>Premere la barra spazia spaziale per iniziare la prova 1st. Monitorare il timer anni '30 sul software di presentazione degli stimoli; dire al partecipante di fermarsi quando sono trascorsi gli anni '30.</li>
		<li>Identificare laseconda prova e fornire istruzioni al partecipante. Ripetere il processo fino a quando il partecipante non ha completato 15 prove casuali della sottoattività UE.</li>
		<li>Interrompere la registrazione video.</li>
		<li>Informare il partecipante che completerà un altro periodo di riposo seduto di 60 s. Una volta seduto il partecipante, premere Start per iniziare il periodo di riposo.</li>
		<li>Dopo il periodo di riposo, uscire dal file UE Subtask nel software di presentazione degli stimoli. Interrompere l'acquisizione dei dati nel software di acquisizione dati fNIRS, quindi uscire dal software.</li>
	</ol></li>
	<li>Rimuovere il cappuccio fNIRS dalla testa del partecipante. NOTA: Le lettere sono randomizzate (dal software di presentazione dello stimolo) tra le prove e controbilanciate tra i partecipanti e tra condizioni di compito singole e doppie. Le lettere sono simili per livello di difficoltà e includono: W, D, F, T, S, H, M, A, B e P. I numeri sono randomizzati (dal software di presentazione dello stimolo) tra prove e controbilanciati tra partecipanti e tra condizioni di compito singolo e doppio. Numeri inclusi: 185, 225, 220, 175, 205, 165, 170, 180, 245 e 240.</li>
</ol>

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</ol>

Gli autori non hanno conflitti di interesse da rivelare.

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...

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 sintomi auto-segnalati e misurazione oggettiva della funzione neurocognitiva e motoria5. Tuttavia, alcuni individui, come gli atleti competitivi di livello collegiale, sono noti per sottosegnalare i sintomi correlati alla MTBI6, limitando l'utilità dei rapporti sui sintomi. Anche le misure oggettive di neurocognizione e funzione motoria hanno limitazioni, tra cui scarsa affidabilità del test-retest, affidamento sui test di base o difficoltà insufficiente per gli atletiad alte prestazioni 7,8,9. Tuttavia, i paradigmi dual task - che valutano contemporaneamente le capacità motorie e cognitive - possono rilevare sottili compromissioni residue e possono essere particolarmente utili per valutare atletiad alte prestazioni 10,11,12,13,14.
La ricerca passata che utilizza paradigmi dual task ha spesso incorporato ingombranti e costose attrezzature di laboratorio, come i sistemi di motion capture14,per valutare gli atleti ad alte prestazioni. Sebbene questi sistemi siano in grado di misurare con precisione sottili menomazioni motorie, non sono pratici per l'uso nella valutazione mTBI di tutti i giorni a causa dell'elevato costo delle apparecchiature, della portabilità limitata e dei lunghi tempi di amministrazione (cioè ≥ 45 minuti per individuo). Inoltre, molti studi passati sul paradigma del doppio compito si sono concentrati esclusivamente sulle abilità della parte inferiore del corpo o degli arti inferiori, comel'equilibrio o l'andatura 11,12,13,14. Probabilmente, la funzione degli arti superiori e la coordinazione occhio-mano sono importanti anche per gli atleti ad alte prestazioni in molti sport. Così, abbiamo sviluppato il Dual Task Screen (DTS), che è una breve misura progettata per essere somministrata e segnata in <10 minuti con strumenti portatili e a basso costo. Questo DTS originale includeva una sottoattività degli arti inferiori (LE) e degli arti superiori (UE), che valutava la velocità dell'andatura (usando un cronometro) e la coordinazione occhio-mano in condizioni di singolo motore e doppio compito15.
Nel primo studio di fattibilità, 32 partecipanti adolescenti sani e femminili hanno completato il DTS originale. Questo studio è stato progettato per stabilire che il DTS potrebbe ottenere costi del motore a doppio compito, come indicato dalla riduzione delle prestazioni del motore durante il doppio compito rispetto alle condizioni del singolo motore. Abbiamo anche cercato di stabilire che il DTS potesse essere somministrato e valutato in meno di 10 minuti. La Corte ha riscontrato che tutti i partecipanti avevano prestazioni del motore dual task più scadenti su almeno una sottoattività. Inoltre, siamo stati in grado di amministrare il DTS in una media di 5,63 minuti e segnare il test in 2-3 minuti15.
Sebbene il primo studio di fattibilità abbia avuto successo, sono state rivelate alcune limitazioni. In particolare, la velocità dell'andatura è stata misurata con i cronometri, che sono soggetti a errori umani naturali. Pertanto, nel DTS rivisto abbiamo utilizzato dispositivi intelligenti con accelerometri integrati(Table of Materials)su ogni caviglia. Questa aggiunta ha mantenuto l'uso di strumenti portatili a basso costo, pur fornendo sofisticate misure di velocità dell'andatura, numero totale di passi, lunghezza media del passo, durata media del passo e variabilità della durata del passo. Un'altra limitazione del DTS originale era l'assenza di singole condizioni cognitive, che impedivano la valutazione dei costi cognitivi del doppio compito. I costi cognitivi del doppio compito sono definiti come prestazioni cognitive più povere durante il doppio compito rispetto alla singola condizione cognitiva. Successivamente, sia per le sottoattività LE che UE, abbiamo aggiunto una singola condizione cognitiva (descritta nel Protocollo).
Oltre a sviluppare una misura per l'uso clinico futuro, uno degli obiettivi a lungo termine del team è valutare le basi neurali delle prestazioni del singolo e doppio compito negli atleti sani e confrontare tali risultati con gli atleti con mTBI indotto dallo sport. Pertanto, abbiamo creato una versione compatibile con la neuroimaging del DTS. Cerchiamo di determinare se il DTS può essere modificato con successo per l'uso con la misurazione simultanea della spettroscopia funzionale vicino all'infrarosso (fNIRS) e stiamo utilizzando un dispositivo fNIRS mobile specificamente progettato per adattarsi al movimento del motore lordo riducendo l'influenza degli artefatti di movimento. Inoltre, questo dispositivo ha la maggiore quantità di copertura della testa, a nostra conoscenza, per i dispositivi mobili attualmente disponibili per scopi di ricerca(Table of Materials).
In sintesi, il protocollo di studio è progettato per eseguire le operazioni seguenti:
<ol><li>Descrivere il protocollo di amministrazione per la schermata DTS (Dual Task Screen) rivista, che è una misura che abbiamo riprogettato per affrontare le limitazioni del DTS15 originale e una misura destinata all'uso clinico futuro.</li>
	<li>Descrivere il protocollo di ricerca per il Dual Task Screen (DTS) compatibile con la neuroimaging, che abbiamo progettato per valutare le basi neurali delle prestazioni del singolo e del doppio compito.</li>
</ol>

<table><tbody><tr><td>Hardware (in ordine alfabetico)</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>NIRx NIRSport2 Dispositivo: NSP2-CORE1616</td><td>NIRx</td><td>Riferimento #: GC359</td><td>"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)</td></tr><tr><td>NIRx NIRSCap (disponibile in 5 diverse dimensioni)</td><td>NIRx</td><td>N/A</td><td>"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)</td></tr><tr><td>Sorgenti di optodi NIRx (x 2)Riferimento</td> <td>NIRx</td><td>#: GC359</td><td>"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)</td></tr><tr><td>Rivelatori di optodi NIRx (x 2)</td><td>Riferimento NIRx</td><td>#: GC359</td><td>"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)</td></tr><tr><td>Sonde per rivelatori a breve distanza NIRx</td><td>NIRx</td><td>N/A</td><td>"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)</td></tr><tr><td>Software (in ordine alfabetico)</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Aurora</td><td>NIRx</td><td>N/A</td><td>"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)</td></tr><tr><td>Matlab</td><td>Math Works</td><td>N/A</td><td>"MATLAB&reg; 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)</td></tr><tr><td>NIRS Toolbox</td><td>Sviluppato da Huppert Brain Imaging Lab</td><td>N/A</td><td>"NIRS toolbox è un programma di analisi basato su Matlab." (Citazione diretta da huppertlab.net/nirs-toolbox-2/)</td></tr><tr><td>PsychoPy</td><td>Python</td><td>N/A</td><td>"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)</td></tr><tr><td>Lower Tech/Cost Research Supplies* (in ordine alfabetico)</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>AmazonBasics Treppiede leggero da 60 pollici con borsa</td><td>Amazon</td><td>Articolo Modello #: WT3540</td><td>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)</td></tr><tr><td>iPod Touch x 2</td><td>Apple</td><td>N/A</td><td>Dispositivo intelligente con accelerometro integrato.</td></tr><tr><td>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)</td><td>Amazon</td><td>Articolo Modello #: HC-V180K</td><td>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)</td></tr><tr><td>Post-it, 3 "x 3", giallo canarino, confezione da 18 pad Office</td><td>Depot/Office Max</td><td>Articolo # 1230652</td><td>"Post it&reg; Le note si attaccano saldamente e si rimuovono in modo pulito, con un adesivo unico progettato per l'uso su carta."</td></tr><tr><td>Nastro adesivo Scotch 232, 1" x 60 Yd</td><td>Office Depot/Office Max</td><td>Articolo # 910588</td><td>"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)</td></tr><tr><td>Stanley Tools Leverlock Metro a nastro, standard, 25' x 1" Blade</td><td>Office Depot/Office Max</td><td>Articolo #389512</td><td>"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)</td></tr><tr><td>Cronometro</td><td>Office Depot/Office Max</td><td>Item # 357698</td><td>"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)</td></tr><tr><td>Tourna Ballport Deluxe Tennis Ball Ball Hopper con ruote - Contiene 80 palline</td><td>Amazon</td><td>Articolo Modello #: BPD-80W</td> <td>"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)</td></tr><tr><td>Palline da tennis senza pressione Tourna con borsa in vinile (confezione da 45 palline)</td><td>Amazon</td><td>Articolo Modello #: EPTB-45</td><td>"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)</td></tr><tr><td>Velcro</td><td>Velcro</td><td>N/A</td><td>Strisce e involucri autoadesivi; utilizzati per proteggere i dispositivi intelligenti.</td></tr><tr><td>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)</td><td>Amazon</td><td>N/A</td><td>"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)</td></tr><tr><td>*Questi articoli o articoli comparabili possono essere ottenuti da una serie di altre fonti</td><td></td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

versioni riviste e compatibili con la neuroimaging della schermata dual task

Revised and Neuroimaging-Compatible Versions of the Dual Task Screen

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.

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...

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.

Versioni riviste e compatibili con la neuroimaging della schermata Dual Task

Dual task paradigms simultaneously assess motor and cognitive abilities, and they can detect subtle, residual impairments in athletes with recent mild ...

Il lavoro precedente ha utilizzato misure di doppio test per valutare gli atleti con commozione cerebrale recente. Il nostro protocollo è importante perché abbiamo creato una misura più breve ed economica che consente l'imaging neurologico simultaneo. Se efficace nell'ottenere un maggiore costo del doppio compito negli atleti con commozione cerebrale, la nostra misura dello screening del doppio compito sarà applicabile per l'uso in una varietà di contesti clinici.Per un singolo compito secondario degli arti inferiori, posiziona tre blocchi yoga in posizione orizzontale esattamente a 4,5 metri di distanza lungo una passerella di 18 metri e attacca saldamente i dispositivi intelligenti a entrambe le caviglie del partecipante. Istruisci il partecipante che dovrà camminare il più velocemente possibile mentre scavalca gli ostacoli e tocca rapidamente entrambi gli accelerometri per avviare il test utilizzando un cronometro per misurare il tempo impiegato dal partecipante per completare l'attività. Quando il tallone del partecipante colpisce il suolo, verranno generati dati grezzi che possono essere analizzati per valutare le caratteristiche dell'andatura del partecipante.Alla fine del compito, informa il partecipante del tempo impiegato per completare il compito dalla sua condizione motoria singola. Quindi chiedi al partecipante di dire quante più parole possibile che iniziano con una lettera particolare. Per un doppio sottocompito degli arti inferiori, dopo aver istruito il partecipante su come eseguire il compito, tocca entrambi gli accelerometri per avviare il compito e cronometrare il partecipante mentre supera gli ostacoli il più rapidamente possibile, affermando contemporaneamente il maggior numero possibile di parole che iniziano con una lettera particolare.Per una singola sottoattività dell'arto superiore, utilizzare del nastro adesivo per segnare una distanza di 1,5 metri da un muro e istruire il partecipante a stare dietro il nastro. Posiziona un cesto di palline da tennis accanto al partecipante e chiedigli di completare un lancio del muro con le mani alternate per 30 secondi utilizzando una nuova palla dal canestro per tutte le palline che non riesce a prendere. Alla fine del compito, chiedi al partecipante di sottrarre in sequenza sette da un dato numero per 30 secondi.Per un doppio sottocompito dell'arto superiore, chiedi al partecipante di eseguire il lancio del muro con mani alternate sottraendo in sequenza sette da un dato numero per 30 secondi, selezionando una nuova palla dal canestro dopo eventuali errori, se necessario. Per impostare un'attività compatibile con il neuroimaging, posiziona i blocchi yoga in posizione verticale per segnare l'inizio e la fine di una passerella di 15 metri e posiziona due blocchi yoga in posizione orizzontale esattamente a cinque metri di distanza lungo la passerella di 15 metri. Quindi segnare una distanza di 1,5 metri da una superficie liscia della parete.Quindi, misurare la circonferenza della testa del partecipante e posizionare un cappuccio fNIRS di dimensioni adeguate con optodi preposizionati e rilevatori a canale corto sulla testa del partecipante. Accendi un laptop di acquisizione dedicato e collega il laptop alla rete WiFi del dispositivo fNIRS. Nel software di acquisizione fNIRS, selezionare il dispositivo fNIRS ed eseguire una calibrazione per ottimizzare l'intensità della luce.Al termine della calibrazione, controllare i livelli di segnale degli optodi che devono essere accettabili o eccellenti. Per correggere eventuali optodi con un livello di segnale inferiore a quello accettabile, rimuovere l'optodo dal cappuccio e separare i capelli del partecipante per garantire un collegamento diretto al cuoio capelluto del partecipante. Per acquisire i dati di neuroimaging delle sottoattività degli arti inferiori, aprire il software di presentazione dello stimolo e selezionare il file delle sottoattività degli arti inferiori.Chiedi al partecipante di sedersi su una sedia e fai clic su Inizia per iniziare a raccogliere i dati fNIRS di base. Inserisci l'ID del soggetto, l'arto inferiore, l'età e il sesso nella finestra popup e fai clic su avvia esperimento. Informa il partecipante che sta iniziando un periodo di riposo tranquillo e premi la barra spaziatrice per iniziare un periodo di riposo di 60 secondi.Al termine del periodo di riposo, spiegare al partecipante il programma delle attività degli arti inferiori e premere la barra spaziatrice per iniziare la prima prova. Dopo che sono stati eseguiti 15 studi randomizzati delle sotto-task degli arti inferiori, far riposare il partecipante per altri 60 secondi sulla sedia. Al termine del periodo di riposo, uscire dal file delle sottoattività nel software di presentazione dello stimolo e interrompere l'acquisizione dei dati nel software di acquisizione dati fNIRS.Quindi rimuovere gli accelerometri dalle caviglie del partecipante e utilizzare il software per eseguire l'analisi degli arti superiori come dimostrato. Al termine del periodo di riposo, spiegare al partecipante il programma delle attività degli arti superiori e premere la barra spaziatrice per iniziare la prima prova. In queste analisi rappresentative di tre partecipanti di sesso maschile, si osservano una velocità dell'andatura più lenta, una durata media del passo più lunga e una maggiore variabilità nella durata del passo durante le attività in doppia condizione rispetto a quelle singole.Al contrario, due dei tre partecipanti non hanno mostrato cambiamenti nel numero di passi totali o nella lunghezza media del passo in condizioni di motore singolo rispetto a doppio compito. Due partecipanti su tre hanno anche generato meno parole durante la condizione di doppio compito cognitivo rispetto alla condizione di compito singolo. Tutti e tre i partecipanti maschi avevano un costo motorio a doppio compito con meno catture di successo osservate durante la condizione di doppio compito rispetto alla condizione di motore singolo.In due dei tre partecipanti sono state osservate anche meno sottrazioni corrette durante la condizione di doppio compito rispetto alla condizione di compito singolo. Qui si può osservare una mappa del posizionamento delle 15 sorgenti LED e dei 15 rilevatori sulla testa del partecipante. L'uso del cappuccio fNIRS durante le prove di sotto-task degli arti inferiori e superiori consente la misurazione e il confronto dei livelli di emoglobina ossigenata prodotti dal partecipante durante i sotto-task a doppio e singolo motore.Durante la schermata del doppio test compatibile con il neuroimaging, la cosa più importante da ricordare è fornire al partecipante le istruzioni corrette per i compiti e garantire la loro comprensione. Poiché l'fNIRS ci consente solo di valutare le strutture corticali superficiali, i nostri dati potrebbero suggerire che dovremmo completare il neuroimaging complementare utilizzando qualcosa come la fMRI per valutare le strutture cerebrali più profonde.

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Ricerca

JoVE Journal

Behavior

Comportamento

L'obiettivo della nostra ricerca è quello di correlare il comportamento di attività cerebrale. Accurate misure comportamentali e le tecniche di imaging ci permettono di chiarire le relazioni cervello-comportamento.

Correlare risposte comportamentali alla segnali fMRI di Human corteccia prefrontale: Esame Processi Cognitivi Utilizzando Task Analysis

Transcranica stimolazione in corrente continua (tDCS) è una tecnica di stimolazione cerebrale non invasiva. E 'stato utilizzato con successo nella ricerca di base e impostazioni cliniche di modulare la funzione del cervello nell'uomo. Questo articolo descrive l'implementazione di tDCS e simultanea risonanza magnetica funzionale (fMRI), per indagare le basi neurali degli effetti tDCS.

Transcranica diretta stimolazione corrente e simultanea Magnetic Resonance Imaging funzionale

Si considera il trasferimento di un paradigma con una storia di utilizzo negli esperimenti EEG a un esperimento fMRI. È stato dimostrato che la manipolazione delle richieste del compito nel compito visivo stravagante ha portato a diversi modelli di attivazione BOLD e ha illustrato come la progettazione del compito sia cruciale negli esperimenti fMRI.

Trasferimento di compiti cognitivi Tra Brain Imaging Modalità: Implicazioni per attività di disegno e interpretazione dei risultati in studi fMRI

Questo articolo descrive una nuova procedura a doppio compito combinata con la Rapid Serial Visual Presentation per osservare il battito di ciglia attentivo in corrispondenza di varie asincronie di insorgenza di stimoli. Questa procedura sperimentale differiva dalle altre in quanto testava il battito di ciglia attentivo per i non bersagli.

Una procedura di duplice compito Combinato con Rapid Serial presentazione visiva a Test attenzionale Blink per Nontargets

Il monitoraggio dell'attività cerebrale durante i compiti motori in posizione eretta è di grande valore quando si indaga la fonte neurale dei disturbi del movimento. Qui, dimostriamo un protocollo che combina la spettroscopia funzionale nel vicino infrarosso con il monitoraggio continuo dell'attività muscolare e cinematica durante 4 tipi di compiti motori.

Vicino funzionale Infrared Spectroscopy delle regioni sensoriali e motorie cerebrali con simultanea cinematica e EMG monitoraggio durante compiti motori

Le scale di valutazione clinica non sono abbastanza sensibili alla disfunzione cognitiva nei pazienti con ictus ad alto funzionamento. Il paradigma dual-task presenta vantaggi e potenzialità nella valutazione e nell'allenamento cognitivo della disfunzione cognitiva. Lo studio qui propone un paradigma Stroop a doppio compito per identificare la disfunzione cognitiva nei pazienti con ictus ad alto funzionamento.

Paradigma Stroop dual-task per rilevare deficit cognitivi in pazienti con ictus ad alto funzionamento

Introduciamo un protocollo per esplorare i correlati neurali di un compito di regolazione cognitiva delle emozioni, vale a dire la rivalutazione cognitiva, utilizzando la risonanza magnetica funzionale. Questo protocollo è stato utilizzato in pazienti con disturbo ossessivo-compulsivo e controlli sani, ma può essere utilizzato anche in altri campioni clinici.

Esplorazione dei correlati neurali della rivalutazione cognitiva nel disturbo ossessivo-compulsivo utilizzando la risonanza magnetica funzionale basata su attività

Questo protocollo presenta un metodo più preciso ed efficace di stimolazione magnetica transcranica ripetitiva delle cortecce prefrontali dorsolaterali e dorsomediali durante un compito sperimentale utilizzando sistemi di neuronavigazione e robotici. Sulla base dei risultati, vengono suggerite implicazioni cruciali per future ricerche online sulla stimolazione.

Stimolazione magnetica transcranica ripetitiva online della corteccia prefrontale dorsomediale e dorsolaterale nel processo decisionale cognitivo e nella dissonanza cognitiva

Un protocollo per la registrazione simultanea del comportamento visuomotorio e dell'attività cerebrale durante test cognitivi standard su carta, utilizzando un tablet compatibile con la risonanza magnetica e tecnologia di tracciamento oculare insieme a una risonanza funzionale, per migliorare l'uso di tali test. I risultati preliminari sono presentati da un giovane adulto sano che esegue un test Trail-Making.

Valutazione dei test cognitivi utilizzando un tablet computerizzato sensibile al tatto, il tracciamento oculare e l'imaging a risonanza magnetica funzionale

Questo protocollo descrive l'attività 5-scelta tempo di reazione di serie, che è un compito basato operante utilizzato per studiare l'attenzione e il controllo degli impulsi nei roditori. Sfide giornata di test, che sono modificazioni della task standard, aumentare la flessibilità del compito e possono essere combinati con altre manipolazioni per caratterizzare più pienamente il comportamento.

Il 5-Choice reazione Serial Attività temporizzata: un lavoro di Attenzione e Impulse controllo per roditori

Impara a valutare atleti con commozione cerebrale usando la Dual Task Screen rivista compatibile con neuroimaging. Questo metodo permette di analizzare i meccanismi neurali durante compiti motori e cognitivi simultanei.

Versioni riviste e compatibili con la neuroimaging della schermata Dual Task

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