이중 작업 화면의 개정 및 신경 이미징 호환 버전

이전 연구에서는 최근 뇌진탕이 있는 선수를 평가하기 위해 이중 테스트 방법을 사용했습니다. 우리의 프로토콜은 동시 신경 이미징을 허용하는 더 짧고 비용 효율적인 측정을 만들었기 때문에 중요합니다. 뇌진탕이 있는 운동선수의 이중 작업 비용을 더 많이 끌어내는 데 효과적이라면 당사의 이중 작업 화면 측정은 다양한 임상 환경에서 사용할 수 있습니다.

단일 상태 하지 하위 작업의 경우 18미터 통로를 따라 정확히 4.5미터 간격으로 수평 위치에 3개의 요가 블록을 놓고 참가자의 양쪽 발목에 스마트 장치를 단단히 부착합니다. 참가자에게 장애물을 밟으면서 가능한 한 빨리 걸어야 한다고 지시하고 스톱워치를 사용하여 참가자가 작업을 완료하는 데 걸리는 시간을 측정하여 테스트를 시작하려면 두 가속도계를 빠르게 탭해야 합니다. 참가자의 발뒤꿈치가 땅에 부딪히면 참가자의 보행 특성을 평가하기 위해 분석할 수 있는 원시 데이터가 생성됩니다.

작업이 끝나면 참가자에게 단일 운동 상태에서 작업을 완료하는 데 걸린 시간을 알립니다. 그런 다음 반원에게 특정 글자로 시작하는 단어를 최대한 많이 말하도록 요청하십시오. 이중 하지 하위 작업의 경우, 참가자에게 작업 수행 방법을 지시한 후 두 가속도계를 모두 탭하여 작업을 시작하고 참가자가 가능한 한 빨리 장애물을 밟는 동안 시간을 측정하면서 동시에 특정 문자로 시작하는 단어를 최대한 많이 말합니다.

단일 상지 하위 작업의 경우 마스킹 테이프를 사용하여 벽에서 1.5미터 거리를 표시하고 참가자에게 테이프 뒤에 서 있도록 지시합니다. 참가자 옆에 테니스 공 바구니를 놓고 참가자가 잡지 못한 공에 대해 바구니에서 새 공을 사용하여 30초 동안 번갈아 가며 벽 던지기를 완료하도록 합니다. 작업이 끝나면 참가자에게 30초 동안 주어진 숫자에서 7을 순차적으로 빼도록 요청합니다.

이중 상지 하위 과제의 경우, 참가자가 30초 동안 주어진 숫자에서 7을 순차적으로 빼면서 손을 번갈아 가며 벽 던지기를 수행하도록 하고 필요에 따라 놓친 후 바구니에서 새 공을 선택하도록 합니다. 신경 이미징 호환 작업을 설정하려면 요가 블록을 수직 위치에 배치하여 15미터 산책로의 시작과 끝을 표시하고 15미터 산책로를 따라 정확히 5미터 떨어진 수평 위치에 두 개의 요가 블록을 배치합니다. 그런 다음 매끄러운 벽면에서 1.5미터 거리를 표시합니다.

다음으로, 참가자의 머리 둘레를 측정하고 사전 배치된 옵토데스와 짧은 채널 검출기가 있는 적절한 크기의 fNIRS 캡을 참가자의 머리에 놓습니다. 전용 획득 노트북을 켜고 노트북을 fNIRS 장치 WiFi 네트워크에 연결합니다. fNIRS 수집 소프트웨어에서 fNIRS 장치를 선택하고 광도를 최적화하기 위한 보정을 수행합니다.

보정이 끝나면 허용 가능하거나 우수해야 하는 optodes의 신호 수준을 확인합니다. 허용 가능한 신호 수준보다 낮은 옵토드를 고정하려면 캡에서 옵토드를 제거하고 참가자의 모발을 잘라 참가자의 두피에 직접 연결되도록 합니다. 하지 하위 작업 신경 영상 데이터를 획득하려면 자극 프레젠테이션 소프트웨어를 열고 하지 하위 작업 파일을 선택합니다.

참가자를 의자에 앉히고 시작을 클릭하여 기준선 fNIRS 데이터 수집을 시작하도록 합니다. 팝업 창에 피험자 ID, 하지 성지, 연령, 성별을 입력하고 실험 시작을 클릭합니다. 참가자에게 조용한 휴식 시간이 시작되고 있음을 알리고 스페이스 바를 눌러 60초 휴식 시간을 시작합니다.

휴식 시간이 끝나면 참가자에게 하지 작업 일정을 설명하고 스페이스 바를 눌러 첫 번째 시도를 시작합니다. 하지 하위 작업에 대한 15번의 무작위 시험을 수행한 후 참가자를 의자에서 60초 더 쉬게 합니다. 휴식 기간이 끝나면 자극 프레젠테이션 소프트웨어의 하위 작업 파일을 종료하고 fNIRS 데이터 수집 소프트웨어에서 데이터 수집을 중지합니다.

그런 다음 참가자의 발목에서 가속도계를 제거하고 소프트웨어를 사용하여 시연된 대로 상지 분석을 수행합니다. 휴식 시간이 끝나면 참가자에게 상지 작업 일정을 설명하고 스페이스 바를 눌러 첫 번째 시도를 시작합니다. 3명의 남성 참가자에 대한 이러한 대표적인 분석에서 단일 조건 작업에 비해 이중 작업 중에 느린 걸음 속도, 더 긴 평균 걸음 지속 시간 및 걸음 지속 시간의 더 큰 변동성이 관찰되었습니다.

대조적으로, 참가자 3명 중 2명은 단일 모터와 이중 작업 조건에서 총 걸음 수나 평균 걸음 수에 변화가 없었습니다. 참가자 3명 중 2명은 단일 과제 조건에 비해 이중 인지 과제 조건에서 더 적은 단어를 생성했습니다. 3명의 남성 참가자 모두 이중 작업 모터 비용을 가지고 있었으며, 단일 모터 상태에 비해 이중 작업 조건에서 관찰된 성공적인 어획량이 더 적었습니다.

이중 작업 조건 동안 단일 작업 조건에 비해 3명의 참가자 중 2명에서 더 적은 올바른 뺄셈도 관찰되었습니다. 여기에서 참가자의 머리에 있는 15개의 LED 소스와 15개의 검출기 배치 지도를 관찰할 수 있습니다. 하지 및 상지 하위 작업 시험 중에 fNIRS 캡을 사용하면 이중 및 단일 운동 하위 작업 동안 참가자가 생성한 산소화된 헤모글로빈 수치를 측정하고 비교할 수 있습니다.

신경 영상 호환 이중 테스트 화면에서 기억해야 할 가장 중요한 것은 참가자에게 작업에 대한 올바른 지침을 제공하고 이해도를 확인하는 것입니다. fNIRS는 표재성 피질 구조만 평가할 수 있기 때문에 우리의 데이터는 더 깊은 뇌 구조를 평가하기 위해 fMRI와 같은 것을 사용하여 무료 신경 영상을 완료해야 한다고 제안할 수 있습니다.