デュアルタスク画面の改訂版およびニューロイメージング対応バージョン

毎年、世界中で4,200万人が軽度の外傷性脳損傷(mTI)1を維持しています。かつては良性と考えられていたが、新しい研究は、mTIS、特に繰り返しmTIsが、身体的、認知的、および睡眠障害^2、3、4などの永続的な否定的な結果を引き起こす可能性があることを示している。その後、研究者や臨床医は、mTBIを理解し、対処するための強化された評価と治療方法を求めています。

現在までに、mTBI評価のベストプラクティスには、自己報告された症状と神経認知機能および運動機能5の客観的測定^が含まれる。しかし、競技大学レベルのアスリートのような一部の個人は、症状報告の有用性を制限するmTBI関連の症状⁶を過少報告することが知られている。客観的な神経認知および運動機能の尺度はまた、テスト再テストの信頼性の低下、ベースラインテストへの依存、または高性能アスリート^7、8、9のための不十分な難易度を含む限界を有する。しかし、運動能力と認知能力を同時に評価する二重タスクパラダイムは、微妙な残留障害を検出することができ、特に高性能アスリート10、11、12、13、14を評価するのに役立つ可能性があります。

二重タスクパラダイムを用いた過去の研究では、モーションキャプチャシステム¹⁴などの煩雑で高価な実験装置を組み込み、高性能なアスリートを評価することが多かった。これらのシステムは微妙な運動障害を正確に測定できますが、高い設備コスト、限られた携帯性、および長い管理時間(すなわち、個人1人あたり45分 ≥)のために日常的なmTBI評価に使用することは現実的ではありません。また、過去の多くの二重タスクパラダイム研究は、バランスや歩行^{11、12、13、14}などの下半身または下肢のスキルのみに焦点を当てた。間違いなく、上肢機能と手と目の協調は、多くのスポーツで高性能なアスリートにとっても重要です。このように、ポータブルで低コストの計測器を使用して<10分で管理および採点するように設計された簡単な尺度であるデュアルタスクスクリーン(DTS)を開発しました。この当初のDTSには、下肢(LE)および上肢(UE)サブタスクが含まれており、単一モータおよび二重タスク条件¹⁵の下で歩行速度(ストップウォッチを使用)および手と目の協調を評価した。

最初の実現可能性調査では、32人の健康な女性の思春期の参加者が元のDTSを完了しました。この研究は、DTSが二重タスクと単一のモータ条件の間にモーター性能を低下させることによって示されるように、二重タスクモータコストを引き出すことができることを確立するために設計されました。また、DTSを10分以内に管理し、得点できることを確認しようとしました。参加者全員が少なくとも1つのサブタスクで二重タスクモーターの性能が低下していることがわかりました。さらに、平均5.63分でDTSを管理し、2-3分¹⁵分でテストを採点することができました。

最初の実現可能性調査は成功したが、いくつかの制限が明らかになった。最も顕著なのは、歩行速度を、自然な人為的ミスを起こしやすいストップウォッチで測定したことです。したがって、改訂されたDTSでは、各足首に加速度計(材料表)を内蔵したスマートデバイスを使用しました。この追加は、歩行速度、ステップの合計数、平均ステップ長、平均ステップ時間、およびステップ期間の変動性の洗練された尺度を提供しながら、ポータブル、低コストの機器の使用を維持しました。元のDTSのもう一つの制限は、単一の認知状態の欠如でした, 二重タスク認知コストの評価を妨げました.二重タスク認知コストは、二重タスク対単一の認知状態の間に認知能力が悪いと定義されています。その後、LE と UE の両方のサブタスクに対して、単一の認知状態を追加しました (プロトコルで説明)。

将来の臨床使用のための尺度を開発することに加えて、チームの長期的な目標の1つは、健康なアスリートにおける単一および二重タスクのパフォーマンスの神経基盤を評価し、それらの知見をスポーツ誘発mTBIを持つ選手と対比することです。このように、我々は、DTSのニューロイメージング互換バージョンを作成しました。同時機能近赤外分光法(fNIRS)測定でDTSを正常に改変できるかどうかを判断し、モーションアーチファクトの影響を低減することで総運動の動きを収容するように特別に設計されたモバイルfNIRSデバイスを使用しています。さらに、このデバイスは、研究目的で現在利用可能なモバイルデバイスのために、私たちの知識に対して、ヘッドカバレッジの最大の量を持っています(資料表)。

要約すると、研究プロトコルは次のことを行うために設計されています。

1. 元の DTS¹⁵ の制限と将来の臨床使用を目的としたメジャーに対処するために再設計されたメジャーである、改訂されたデュアル タスク画面 (DTS) の管理プロトコルについて説明します。
2. 単一および二重タスクのパフォーマンスの神経基盤を評価するために設計された、神経イメージング互換デュアルタスクスクリーン(DTS)の研究プロトコルについて説明する。

すべての研究手続きは、コロラド州立大学の制度審査委員会(IRB)によって承認され、すべての成人参加者は、任意の研究手順を完了する前に書面によるインフォームド・コンセントを提供しました。18歳未満の参加者の両親から書面によるインフォームド・コンセントが提供され、マイナーな参加者も研究手続きを完了する前に書面による同意を得た。

1. 二重タスク画面(DTS)の改訂

1. 下肢 (LE) サブタスク
   1. 単一のモータ状態を開始します。
      1. 3つのヨガブロックを、18mの歩道に沿ってちょうど4.5m離れた水平位置に配置します。
      2. 各足首にスマートデバイスをしっかりと取り付けて、ヒールストライクを検出し、歩行特性を得ます。
      3. 三脚のビデオカメラでビデオ録画を開始します。
      4. 障害物を踏み越えながら、できるだけ早く歩くように参加者に指示します。スマートフォンでデータ収集を開始し、デバイスを同時に急激にタップして、左右の脚から 2 つの別々のデータ ストリームをその後の時間のアライメントします。
      5. 手操作のストップウォッチで完了までの時間を測定します。
      6. ビデオ録画を停止します。
   2. 単一の認知状態を開始します。
      1. 参加者に、単一のモーター状態からの完了時間 (1 秒に切り上げる) を使用して、割り当てられた時間を参加者に伝えます。
      2. 三脚のビデオカメラでビデオ録画を開始します。
      3. 特定の文字 (A または F) で始まる単語をできるだけ多く述べるように参加者に指示します。
         注: 文字は参加者間、およびシングル タスクとデュアル タスク条件の間でバランスが取れています。数値は、参加者間、および単一タスク条件と二重タスク条件の間で相殺されます。
      4. ビデオ録画を停止します。
   3. 二重タスク条件を開始します。
      1. 三脚のビデオカメラでビデオ録画を開始します。
      2. 特定の文字 (A または F) で始まる単語をできるだけ多く述べながら、障害物を踏み越えながらできるだけ早く歩くように参加者に指示します。急速に条件を開始するために両方の加速度計をタップします。
      3. 手操作のストップウォッチで完了までの時間を測定します。
      4. ビデオ録画を停止します。
2. 上端部(UE)サブタスク
   1. 単一のモータ状態を開始します。
      1. 壁から1.5m離れた距離を測定し、マスキングテープでマークし、参加者にテープの後ろに立つように指示します。
      2. テニスボールのバスケットを参加者の隣に置きます。
      3. 三脚のビデオカメラでビデオ録画を開始します。
      4. 参加者に、30 s の交互の手で壁に掛けて記入するように指示します。ボールをキャッチできなかった場合は、テニスボールのバスケットから新しいボールを取得することを参加者に伝えます。ストップウォッチで経過した時間を測定します。
      5. ビデオ録画を停止します。
   2. 単一の認知状態を開始します。
      1. 三脚のビデオカメラでビデオ録画を開始します。
      2. 参加者に、指定された番号(100または150)から30秒間7を順次減算するよう求められることを伝えます。ストップウォッチで経過した時間を測定します。
      3. ビデオ録画を停止します。
         注: 文字は参加者間、およびシングル タスクとデュアル タスク条件の間でバランスが取れています。数値は、参加者間、および単一タスク条件と二重タスク条件の間で相殺されます。
   3. 二重タスク条件を開始します。
      1. 壁から1.5m離れたところに立ってもらいます。
      2. テニスボールのバスケットを参加者の隣に置きます。
      3. 三脚のビデオカメラでビデオ録画を開始します。
      4. 参加者に、30秒間交互に手を入れた壁を張るように指示します。ボールを投げたりキャッチしたりしながら、指定された番号(100または150)から30秒間、7を順次減算するように求められることを参加者に伝えます。ボールをキャッチできなかった場合は、テニスボールのバスケットから新しいボールを取得することを参加者に伝えます。ストップウォッチで経過した時間を測定します。
      5. ビデオ録画を停止します。
         注: 文字は参加者間、およびシングル タスクとデュアル タスク条件の間でバランスが取れています。数値は、参加者間、および単一タスク条件と二重タスク条件の間で相殺されます。

2. ニューロイメージング対応デュアルタスク画面(DTS)

1. DTS のセットアップ
   1. 15 mの歩道の始めと終わりを示す、垂直位置にヨガブロックを配置します。
   2. 2つのヨガブロックを、15mの歩道に沿って5m離れた水平位置に配置します。
   3. 滑らかな壁面から1.5m離れたマスキングテープで測定し、マークします。
   4. 15mの歩道の始めに三脚を設置します。
2. fNIRS デバイスを参加者の頭の上に置きます。
   1. 参加者の頭周を測定し、プリ配置された光素子と短チャンネル検出器を使用して、適切なサイズのfNIRSキャップ(材料表)を選択します。
   2. 専用の取得用ラップトップをオンにして、fNIRSデバイスのWiFiネットワークに接続します。
   3. fNIRS取得ソフトウェアを開き、fNIRSデバイスを選択します。
   4. 光強度を最適化し、光信号レベルを確認するためにキャリブレーションを実行します。信号レベルは許容可能または優れている必要があります。
   5. キャップからオプトデを取り除き、参加者の髪を別にして、参加者の頭皮に直接接続することで、許容できる信号レベル以下のすべてのオプトデを固定します。
3. 参加者の足首に加速度計を置きます。
   1. 各足首にスマートデバイスをしっかりと取り付けて、ヒールストライクを検出し、歩行特性を得ます。
4. LE サブタスク・データの取得を開始します。
   1. 刺激プレゼンテーションソフトウェア(資料表)を開きます。
   2. LE サブタスク・ファイルを選択します。
   3. 参加者に60の静かな休息期間に備えて椅子に座るように頼みます。
   4. fNIRS取得ソフトウェアに戻り、 開始 ボタンをクリックしてfNIRSデータの収集を開始します。件名ID_LE、年齢、性別をポップアップ ウィンドウに入力し、[ 開始] をクリックします。
   5. 刺激提示ソフトウェアに戻り、静かな休息が始まることを参加者に知らせ、 スペース を押して60の休息期間を開始します。
   6. 残りの期間の終了時に、1^回 の試験で選択されたLEサブタスクの状態(単一の運動、単一の認知、または二重タスク)を特定します。その試用版の指示を参加者に提供します。
      1. 単一のモーターの指示:障害物を踏みながら、できるだけ早く歩くように参加者に指示します。主な研究者が「スタート」と言ったときに、参加者に開始することを伝えます。これは、二次研究者が加速度計をタップした直後に発生します。一次研究員が「やめる」と言ったら歩くのをやめるべきだと参加者に指示する。さらに、一次研究者が「停止」と言うとき、参加者は足を合わせて、できるだけ静かにしておくべきです。このとき、二次研究者は加速度計を2回目にタップし、参加者が停止した床にマーカー(付箋)を置きます。
      2. 単一の認知指示:15 mの歩道の始まりに立ったままにするように参加者に指示する。立っている間、彼/彼女は特定の文字で始まるできるだけ多くの単語を述べるように求められます。
      3. 二重タスクの指示:障害物を踏み越え、特定の文字で始まるできるだけ多くの単語を同時に述べながら、できるだけ早く歩くように参加者に指示します。彼/彼女もこの状態のために30秒を持っていることを彼/彼女に知らせます。一次研究員が「始める」と言ったら、その人が始めることを参加者に伝えます。これは、二次研究者が加速度計をタップした直後に発生します。一次研究員が「やめる」と言ったら歩くのをやめるべきだと参加者に指示する。さらに、一次研究者が「停止」と言うとき、参加者は足を合わせて、できるだけ静かにしておくべきです。このとき、二次研究者は加速度計を2回目にタップし、参加者が停止した床にマーカー(付箋)を置きます。
   7. 三脚のビデオカメラでビデオ録画を開始します。
   8. スペースバーを押して、1^回のトライアルを開始します。刺激表示ソフトウェア上の30 sタイマーを監視します。30 sが経過したら停止するように参加者に指示します。
   9. ^{2 回目}の試用版を特定し、参加者に指示を提供します。参加者がLEサブタスクの15回の無作為化試行を完了するまで、このプロセスを繰り返します。
   10. ビデオ録画を停止します。
   11. 参加者に、さらに60の着席休息期間を完了することを伝えます。参加者が着席したら、[ 開始] を押して残りの期間を開始します。
   12. 残りの期間に続いて、刺激表示ソフトウェアのLEサブタスクファイルから抜け出します。fNIRS データ収集ソフトウェアでのデータ収集を停止しますが、ソフトウェアを終了しないでください。
       注:文字は試行間で(刺激提示ソフトウェアによって)ランダム化され、参加者間および単一タスクとデュアルタスク条件の間で相殺されます。文字は難易度が似ており、W、D、F、T、S、H、M、A、B、およびP.数字は試行間で(刺激提示ソフトウェアによって)ランダム化され、参加者間および単一および二重タスク条件の間で相殺される。含まれる番号: 185, 225, 220, 175, 205, 165, 170, 180, 245, 240.
5. 参加者の足首から加速度計を取り外します。UE サブタスク用に指定された廊下のセクションに移動します。
6. UE サブタスク データの取得を開始します。
   1. 刺激プレゼンテーションソフトウェアを開きます。
   2. UE サブタスク ファイルを選択します。
   3. 参加者に60の静かな休息期間に備えて椅子に座るように頼みます。
   4. fNIRS取得ソフトウェアに戻り、 開始 ボタンをクリックしてfNIRSデータの収集を開始します。件名ID_UE、年齢、性別をポップアップウィンドウに入力し、[開始]をクリックします。
   5. 刺激提示ソフトウェアに戻り、静かな休息期間が始まろうとしていることを参加者に知らせ、 スペース を押して60の休息期間を開始します。
   6. 残りの期間の終了時に、1^回 の試験で選択された UE サブタスク条件 (単一の運動、単一の認知タスク、または二重タスク) を特定します。その試用版の手順を参加者に提供します。
      1. 単一のモーター指示:壁から1.5m離れたところに立つように参加者に指示します。テニスボールのバスケットを参加者の隣に置きます。参加者に、30 s の交互の手で壁に掛けて記入するように指示します。ボールをキャッチできなかった場合は、テニスボールのバスケットから新しいボールを取得することを参加者に伝えます。
      2. 単一の認知指示: 参加者に、30 s の特定の数値から 7 を順次減算するように求められることを参加者に伝えます。
      3. 二重タスク手順:参加者に30の交互の手で壁に掛けて記入するように指示します。ボールを投げたりキャッチしたりしながら、30 sの場合、指定された番号² から7を順次減算するように求められることを参加者に伝えます。ボールをキャッチできなかった場合は、テニスボールのバスケットから新しいボールを取得することを参加者に伝えます。
   7. 三脚のビデオカメラでビデオ録画を開始します。
   8. スペースバーを押して、1^回のトライアルを開始します。刺激表示ソフトウェア上の30 sタイマーを監視します。30 sが経過したら停止するように参加者に指示します。
   9. ^{2 回目}の試用版を特定し、参加者に指示を提供します。参加者が UE サブタスクの 15 回の無作為化試行を完了するまで、このプロセスを繰り返します。
   10. ビデオ録画を停止します。
   11. 参加者に、さらに60の着席休息期間を完了することを伝えます。参加者が着席したら、[ 開始] を押して残りの期間を開始します。
   12. 残りの期間に続いて、刺激表示ソフトウェアのUEサブタスクファイルを終了します。fNIRS データ収集ソフトウェアでデータ収集を停止し、ソフトウェアを終了します。
7. 参加者の頭からfNIRSキャップを取り外します。
   注:文字は試行間で(刺激提示ソフトウェアによって)ランダム化され、参加者間および単一タスクとデュアルタスク条件の間で相殺されます。文字は難易度が似ており、W、D、F、T、S、H、M、A、B、およびP.数字は試行間で(刺激提示ソフトウェアによって)ランダム化され、参加者間および単一および二重タスク条件の間で相殺される。含まれる番号: 185, 225, 220, 175, 205, 165, 170, 180, 245, 240.

参加者
参加者は、口コミや広告チラシを使用して、地元の高校チームや大学の大学間大学やクラブスポーツチームから募集されました。参加者は15歳から22歳までの間で、組織的なコンタクトスポーツに定期的に参加する必要がありました。コンタクトスポーツには、日常的なプレー中にチームメイトや対戦相手との物理的な接触が必要なすべてのスポーツが含まれていました。参加者はまた、正常または矯正された視力および聴覚、神経学的または精神医学的状態の既往歴がなく、自己報告ごとに中等度または重度の外傷性脳損傷の既往がない。

改訂されたDTSから取得できる臨床データの種類を説明するために、健康な男性コンタクトスポーツアスリート参加者3人(平均年齢:18.0±2.65歳)からのデータを含めました。健康な女性のコンタクトスポーツアスリートからのデータは、厳密にメソッドに焦点を当てていない別の出版物に含まれます。

改訂 DTS のデータ分析
代表結果に含まれる参加者の数が少ない場合、正式な統計分析は完了しませんでした。しかし、各参加者について、二重タスク条件の性能を単一の運動および単一の認知状態での性能と比較した。両方のサブタスクのパフォーマンスメトリックの説明については、以下を参照してください。

LE サブタスクのパフォーマンス・メトリック
単一モータ条件性能は、歩行速度(m/s)、総歩数、平均ステップ長(m)、平均ステップ持続時間(s)、および歩数持続時間(SD)の変動性によって定量化された。これらのデータは、参加者の足首に貼り付けたスマートデバイスの内蔵加速度計で取得されました。単一の認知状態のパフォーマンスは、繰り返しなしで生成された単語の総数によって測定されました, この試験のために割り当てられた時間の変化を説明するために単語/sとして表されます.2人の訓練を受けた研究アシスタントは、単一の認知状態のビデオテープを見て、生成された単語の総数に関するコンセンサスに達する必要がありました。最後に、二重タスクの状態のパフォーマンスは、歩行速度(m/s)、歩数の合計、平均ステップ長(m)、平均ステップ継続時間(s)、および平均ステップ継続時間変動(SD)、および繰り返しなしで生成された単語の総数(単語/秒)で測定しました。2人の訓練を受けた研究アシスタントも、二重タスク状態のビデオテープを見て、生成された単語の総数について合意に達する必要がありました。

LE サブタスクの二重タスクコスト
各参加者に対して、二重タスク モーター コストは、単一のモータ条件と比較して、二重タスク条件中の歩行特性の変化によって表されます:歩行速度の遅い、合計ステップ数の増加、平均歩数の長さ、平均ステップの長さ、およびステップの長い時間変動性。私たちは、3人の男性参加者全員がLEサブタスクで二重タスクモーターコストを持っていることを観察しました。具体的には、単一の条件タスクと比較して、歩行速度の低下、平均ステップ継続時間の長さ、およびデュアル中のステップ継続時間の変動性が高いという点が見られた。 図 1Aを参照してください。これに対し、3人の参加者のうち2人は、単一のモータと二重タスク条件の間の総ステップ数または平均ステップ長の変化を示さなかった。 図 1Aを参照してください。

各参加者について、二重タスク認知コストは、単一の コグニティブ タスク条件で生成される単語数に比べて、二重タスク条件で生成される単語数が少なくなります。我々は、3人の参加者のうちの2人で二重タスク認知コストを観察した。具体的には、これらの参加者は、単一のタスク条件と比較して、二重タスク条件の間に生成される単語が少なくなっています。 図1Bを参照してください。

UE サブタスクのパフォーマンスメトリック
単一のモータ状態性能は、成功した漁獲の総数で測定した。2人の訓練を受けた研究アシスタントは、単一のモーター状態のビデオテープを見て、成功した漁獲の総数について合意に達する必要がありました。単一の認知状態のパフォーマンスは、正しい減算の総数によって測定した。2人の訓練を受けた研究助手は、単一の認知状態のビデオテープを見て、正しい減算の総数に関するコンセンサスに達する必要がありました。減算誤差は累積されませんでした(すなわち、「100,92,85..」は1つのエラーと1つの正しい減算として記録されます)。最後に、二重タスク条件のパフォーマンスは、成功した漁獲の総数と正しい減算の合計数によって測定されました。繰り返しますが、2人の訓練を受けた研究アシスタントは、単一の認知状態のビデオテープを見て、成功した漁獲量の総数と正しい減算の総数について合意に達する必要がありました。

UE サブタスクのデュアルタスクコスト
各参加者について、二重タスク モーター コストは、単一のモーター状態の間に成功した漁獲量の数と比較して、二重タスク条件の間に成功した漁獲量が少なく表されます。私たちは、3人の男性参加者全員が二重タスクモーターコストを持っていることを発見しました。具体的には、単一のモーター条件に比べて、二重タスク条件の間に成功した漁獲量が少なかった。 図 2Aを参照してください。

二重タスク 認知 コストは、単一のタスク条件の間に行われた正しい減算の数と比較して、二重タスク条件の正しい減算の少ないによって表されます。我々は、3人の参加者のうちの2人で二重タスク認知コストを観察した。具体的には、単一のタスク条件と比較して、二重タスク条件の間に正しい減算が少なかった。 図 2Bを参照してください。

ニューロイメージング対応DTSのデータ解析
fNIRS デバイスの仕様
移動機能近赤外分光法(fNIRS)システム(材料表)を用いた。このシステムには、合計32個の光素、16個のLEDソースと16個の検出器、参加者が背中に装着するワイヤレス取得装置があります。この装置は、一意に総モータの動きを収容するために装備されており、(私たちの知る限りでは)モバイルシステムのためのヘッドカバレッジの最大量を持っています。fNIRSを用いて、神経イメージング適合DTS中の酸素化ヘモグロビン(HbO)の指標を用いた血行力学的応答を用いて脳活動を評価した。

fNIRSヘッドプローブ
ヘッドプローブには、30個の光素(15個のLEDソースと15個の検出器)が含まれており、光ディスクホルダーが内蔵されたfNIRSキャップを使用して参加者の頭に置かれました。我々は、左と右の運動皮質と右横化前頭蓋ネットワーク16、右PFCおよびPPCの2つの主要領域にLED源と検出器を配置することによってHbOを測定し、10-20システム17で同定した。図 3を参照してください。LEDの光源は表面的な皮質領域に近赤外光を照らし、検出器は屈折した光を捕捉し、各チャネル、またはソースと検出器の交点でHbO値を計算することを可能にします。さらに、頭皮の灌流を測定する8つの短い分離検出器、生のfNIRSデータ18、19から後退する迷惑変数が含まれています。

fNIRS取得のためのブロック設計
LE と UE の両方のサブタスクがブロック設計に変換されました。両方のサブタスクは、ベースラインの血行力学的活動を獲得するために、60の着席休息期間で開始および終了しました。Restの後に、15個のランダム化ブロック(5つの運動条件ブロック、5つの単一の認知条件ブロック、および5つの二重タスク条件ブロック)が30 sの継続時間で、各サブタスクの合計データ収集の合計7.5分であった。15 個の条件ブロックの間には、参加者の血行力応答がベースラインに戻るように、約 6 ~ 8 秒の可変的な休止間隔がありました。 図 4を参照してください。

FNIRS データ削減と第一レベル (単一対象) 分析: 生の fNIRS データは、独自のプログラミング言語と数値コンピューティング環境にアップロードされます (資料表)。短い分離検出器で作成されたチャネルは、後の回帰のためにラベル付けされます。刺激提示ソフトウェアによって生成されたデフォルトの刺激値は、DTSブロック(例えば、単一の運動、単一の認知、二重運動)を識別するために名前が変更されます。次に、刺激期間パラメータは、すべての DTS ブロックで 30 秒、休息期間に 60 秒に設定されます。その後、数値コンピューティング環境と互換性のある非専有ツールボックスからのステップを使用して、基本処理が完了します。これらのステップには、光学密度を計算し、次に短い分離チャネル20からのデータを与えられた光学密度値を再計算することを含む。次に、光学密度は、改変されたビールランバート法21を用いてヘモグロビン値(脱酸素ヘモグロビン、酸素化ヘモグロビン、および総ヘモグロビン)に変換される。変換後、短い分離チャネル データの回帰を含む自己回帰モデル アルゴリズムが実行されます。自己回帰アルゴリズムのパラメータは、正規モデル22に従うように設定されます。最後に、個々のデータは、条件のコントラスト(例えば、デュアルとシングル)を使用して視覚化することができます。 図 5を参照してください。

図 1: 単一タスクとデュアル タスク条件の間の LE サブタスクのパフォーマンス(A) 参加者3人とも、UE サブタスクの二重タスクモーターコストを表す単一タスク条件と比較して、二重タスク条件の間に歩行速度が遅く、平均ステップの継続時間が長く、ステップの持続時間が大きかった。3人の参加者のうち2人は、デュアルタスク条件と単一タスク条件の間の総ステップ数または平均ステップ長の変化を示さなかった。(B) 3 人の参加者のうち 2 人が、単一タスク条件と比較して、二重タスク条件の間に生成される単語数が少なく、これは LE サブタスクの二重タスク認知コストを表します。 この図の大きなバージョンを表示するには、ここをクリックしてください。

図 2: 単一タスクとデュアル タスク条件の間の UE サブタスクのパフォーマンス(A) 3 人の参加者は、単一タスク条件に比べて、二重タスク条件の間に成功したキャッチ数が少なく、これは UE サブタスクの二重タスクモーター コストを表します。(B) 3 人の参加者のうち 2 人は、単一タスク条件と比較して、二重タスク条件の間に正しい減算が少なく、これは UE サブタスクの二重タスク認知コストを表します。 この図の大きなバージョンを表示するには、ここをクリックしてください。

図3:FNIRSヘッドプローブfNIRSヘッドプローブには、左右の運動皮質と右前頭前野(PFC)と右後頭頂皮質(PPC)に配置された15のLEDソース(赤い円)と15個の検出器(白い円)が含まれていました。これにより、各チャネル、またはソースと検出器の交点で酸素化ヘモグロビン(HbO)値を計算することができました。 この図の大きなバージョンを表示するには、ここをクリックしてください。

図4:fNIRS取得のブロック設計ニューロイメージング互換バージョンのDTSでは、LEとUEのサブタスクがブロック設計に変換されました。両方のサブタスクは、ベースラインの血行力学的活動を獲得するために、60秒の着座休息期間で開始および終了しました。残りの部分の後に、15個のランダム化されたブロック(5つの単一の運動状態ブロック、5つの単一の認知状態ブロック、および5つの二重タスク条件ブロック)が続き、30秒の持続時間であった。 この図の大きなバージョンを表示するには、ここをクリックしてください。

図 5: 単一のサブジェクト fNIRS データ。これは、条件のコントラストを使用した単一の対象fNIRSデータの描写である。この画像は、LEサブタスクのデュアルタスクと単一モータタスクの間に酸素化ヘモグロビン(HbO)を対比します。 この図の大きなバージョンを表示するには、ここをクリックしてください。

著者らは開示する利益相反を持っていません。