Beoordeling van Age-gerelateerde veranderingen in cognitieve functies Gebruik EmoCogMeter, een roman tablet-computer Based Approach

Samenvatting

We testten de bruikbaarheid van een tablet-computer-gebaseerde applicatie (EmoCogMeter) in het onderzoek naar de effecten van leeftijd op cognitie. De resultaten tonen een leeftijd-gerelateerde cognitieve achteruitgang, waardoor de bruikbaarheid van onze applicatie te bewijzen. Bevindingen onderstrepen het grote klinische en praktische mogelijkheden van een tablet-gebaseerde applicatie voor de detectie en monitoring van cognitieve dysfunctie.

Samenvatting

Het belangrijkste doel van deze studie was om de bruikbaarheid van een tablet-computer-gebaseerde applicatie (EmoCogMeter) in het onderzoek naar de effecten van leeftijd op cognitieve functies over de levensduur in een steekproef van 378 gezonde proefpersonen (leeftijd 18-89 jaar) te beoordelen. In overeenstemming met eerdere bevindingen vonden we een leeftijd-gerelateerde cognitieve achteruitgang in een breed scala van neuropsychologische domeinen (geheugen, aandacht, executieve functies), waardoor de bruikbaarheid van onze tablet-gebaseerde applicatie te bewijzen. Ongeacht eerdere computer ervaring, bij personen van alle leeftijden in staat waren om de taken uit te voeren zonder instructie of feedback van een experimentator. Verhoogde motivatie en compliance bleek gunstig voor de taakuitvoering te zijn, waardoor een mogelijke verhoging van de validiteit van de resultaten. Onze veelbelovende bevindingen onderstrepen het grote klinische en praktische mogelijkheden van een tablet-gebaseerde applicatie voor de detectie en monitoring van cognitieve dysfunctie.

Inleiding

Menselijke veroudering wordt geassocieerd met cognitieve achteruitgang in alle domeinen, maar kan vooral worden uitgesproken voor de functies in verband met de prefrontale cortex en de mediale temporale kwabben, zoals werkgeheugen (WM), episodisch geheugen en executieve functies, (Bäckman et al.. ¹ , Brehmer et al.. ^2, Shing et al.. ^3, West ^4). Dienovereenkomstig, brain-imaging studies toonden aan dat volume reducties zijn het meest prominent in prefrontale en mediotemporal gebieden (Raz et al.. ^5,6) en dat veranderde functioneren binnen en tussen deze regio's kan bijdragen aan leeftijd gerelateerde cognitieve veranderingen (Sander et al.. ⁷ , Park en Reuter-Lorenz ^8). Moleculaire beeldvorming studies geven aan dat leeftijdsgebonden dopamine verliezen zou kunnen zijn krachtige bemiddelaars van waardevermindering in meerdere cognitieve taken (Bäckman et al. ^{9, 10;..} Erixon-Lindroth et al. ¹¹ , Volkow et al.. ^12). Er is genoeg bewijs dat perceptieve en cognitieve vaardigheden op oudere leeftijd kan worden versterkt door emotionele stimuli. De neiging van ouderen om beter te presteren op een positieve valence stimuli met betrekking tot de maatregelen van de aandacht, heeft de erkenning, en emotioneel geheugen verbetering is genoemd de leeftijdsgebonden positiviteit effect (Charles et al.. ^13, Mather en Knight ¹⁴ Löckenhoff en Carstensen ¹⁵ , Gruhn et al.. ^16, Isaacowitz et al.. ¹⁷⁾ en misschien een verschil in motiverende doelen als het einde van het leven weerspiegelen benadert (Carstensen en Löckenhoff ^18).

Neuropsychologisch onderzoek van cognitieve functies wordt meestal uitgevoerd hetzij door middel van papier-en-potlood tests of computer-gebaseerde tests op werkstations, en moeilijk zou kunnen blijken bij het testen van oudere proefpersonen. Ten eerste zou een gestoorde motorische vaardigheden van het gebruik van pa beperkenper-and-pencil tests en ten tweede, oudere proefpersonen zijn vaak niet vertrouwd met toetsenborden, muismatten, of andere invoerapparaten toegepast tijdens computer-based neuropsychologische testen. Als gevolg hiervan, oudere proefpersonen tonen vaak slechte motivatie of compliance tijdens neuropsychologische testen, die de prestaties zou kunnen verzwakken en de validiteit van de bevindingen te verlagen. Bovendien, papier-en-potlood testen en een computer-based testing op werkstations vereist permanente aanwezigheid van de onderzoeker voor instructie en feedback alsmede voor documentatie van de resultaten, die vervolgens zelden worden overgebracht naar een database en dus alleen toegankelijk voor een zeer beperkt aantal mensen. Zo, dit "klassieke" benadering van het neuropsychologisch onderzoek aanzienlijke personele middelen vergroot de kans op fouten bij het overbrengen van de resultaten, beperkt toegang tot de gegevens, en vertraagt ​​de workflow.

Ons doel was om een ​​tablet-gebaseerde applicatie voor het onderzoek van se testenveral neuropsychologische domeinen. We gebruikten een iPad applicatie als we de hypothese, dat een dergelijke eenvoudige tool een snelle en effectieve methode voor het screenen op en volgen cognitieve tekorten in klinische en poliklinische instellingen zou kunnen zijn. Ongeacht leeftijd moeten onderwerpen ingeschakeld om de taken uit te voeren zonder instructie of feedback van een experimentator en moet kunnen de tests voltooien. Ongeacht leeftijd, moeten de deelnemers in staat worden gesteld om de taken uit te voeren zonder instructie of feedback van een experimentator. Onze hypothese, dat de touchpad zou zorgen voor een meer intuïtief gebruik dan andere respons apparaten (bijv. muismat of een toetsenbord) in het bijzonder voor oudere proefpersonen, die niet bekend zijn met computers. Verhoogde naleving en motivatie voor de taakuitvoering zouden geldigheid van de resultaten te verhogen, terwijl de voordelen voor de experimentator een gestandaardiseerde en tijdbesparende testprocedure, een veilige overdracht van testresultaten naar een database en faciliteren van data-opslag en analyses moeten omvattensis.

Protocol

1. Vakken

We aangeworven 541 psychisch als somatisch gezonde mannelijke en vrouwelijke proefpersonen (leeftijd 44,47 ± 9,41; range 18-89 jaar; IQ 113,90 ± 12.73). Alle proefpersonen Duits sprak op een native speaker-niveau. De studie werd uitgevoerd in overeenstemming met de nieuwste versie van de Verklaring van Helsinki vervoerd en door de Institutional Review Board van de Duitse Psychological Society goedgekeurd. Alle proefpersonen gaven schriftelijk toestemming voor screening en werden vergoed voor deelname.

2. Studie Ontwerp

De EmoCogMeter, een iPad-gebaseerde applicatie, inclusief 7 neuropsychologische tests en werd ontwikkeld om de cognitieve functies te onderzoeken in verschillende domeinen. Vóór elke proef een korte instructie en demonstratie op het scherm. Er was geen verbale instructie of feedback van de experimentator. Onderwerpen behoefte ongeveer 25-30 min om de test te voltooiening sessie.

1. Neuropsychologische tests
   1. Leren en geheugen
      1. Geheugen Span
         Presenteer de deelnemers met een reeks cijfers en hen vragen om het invoeren van de nummers onmiddellijk daarna. Begin met 2 cijfers en als deelnemers succesvol zijn, geven een langere lijst van nummers.
         1. Beëindig de taak ofwel na 5 minuten, of eerder, als proefpersonen met succes te herinneren 9 cijfers. Noteer het cijfer overspanning en het totale aantal om dat niveau te bereiken proeven.
      2. Werkgeheugen
         Hebben deelnemers zie sequenties positieve, negatieve en neutrale woorden en reageren als een woord is hetzelfde als het presenteerde twee processen voor.
         1. Beëindig de taak na 5 min en noteer het aantal correcte antwoorden (hits), valse reacties, en de gemiddelde latency van de reacties.
   2. Aandacht en concentratie
      1. Selectieve Attentie
         Breng een variant van de Stroop taak en vragen onderwerpen om te reageren als de schriftelijke kleur naam komt overeen met de kleur inkt werd getoond in
         1. Beëindig de taak na 3 min en noteer het aantal correcte antwoorden (hits), valse reacties, gemiste reacties, en de gemiddelde latency van de reacties.
      2. Aanhoudende aandacht
         Gebruik een taak die een klein werkgeheugen component omvat. Presenteer een cirkel bestaande uit kleine blauwe en gele cirkels, verlicht in een pseudo-willekeurige volgorde in het midden van het scherm.
         1. Instrueer patiënten op te sporen en te reageren op sequenties van blauw-geel-geel. Beëindig de taak na 4 min en noteer het aantal correcte antwoorden (hits), valse reacties, en gemiste reacties.
   3. Executieve functies
      1. Trail Making Test B
         Probe taak schakelen en vereisen onderwerpen en opeenvolgend alternatief sluit 13 nummers en 12 letters op het scherm. Mis de aansluiting niet weergegeven als het onderwerp maakte een fout en niet de taak niet voortgezet voor de juiste aansluiting is geselecteerd.
         1. Beëindig de taak na 90 sec als het niet succesvol afgerond tot dan. Noteer de totale tijd die nodig is om de taak te voltooien.
      2. Toren van Hanoi
         Beoordelen van planning en de mogelijkheid om een ​​doel te bereiken door een reeks van tussenstappen. Gebruik een versie met drie hengels en vier schijven van later kleiner formaat.
         1. Informeren onderwerpen die zij hebben om de hele stapel schijven te verplaatsen naar een andere staaf door het gehoorzamen van de volgende regels: (1) Slechts een schijf kan tegelijk worden verplaatst. (2) Elke zet bestaat uit het nemen van de bovenste schijf van een van de staven en op een andere staaf schuiven bovenop de andere schijven die reeds op de staaf kunnen zijn. (3) nr. schijf kan op een kleinere schijf geplaatst.
         2. Beëindig de test als proefpersonen niet het doel te bereiken na 4 minuten. RECORD de tijd nodig om de taak en het aantal bewegingen nodig voor oplossing oplossen.
   4. Processing Speed
      Symbool Brief Modaliteiten Test
      Heden patiënten met 9 letters en bijbehorende geometrische symbolen in het bovenste gedeelte van het scherm. Weergave rijen van letters in het onderste gedeelte en instrueren onderwerpen de betreffende symbool bewegen onder elke letter zo snel mogelijk.
      1. Noteer het aantal correcte antwoorden (hits), valse reacties, miste reacties en de gemiddelde latency van de reacties binnen de toegestane tijd (90 sec).
2. Statistische analyse
   Voor de tests indringende werkgeheugen, selectieve aandacht en volgehouden aandacht een nauwkeurigheid ratio ((hits-false) / doelen) gedefinieerd we x 100. Alle gegevens werden geanalyseerd met behulp van multivariate analyses van variantie (MANOVAs) met de tussen-proefpersonen factoren leeftijdsgroep en geslacht. GreenhouseGeisser correcties waren toepassinged. waar nodig. Als MANOVAs onthulde significante hoofd-of interactie-effecten werden verdere statistische analyses uitgevoerd met behulp van t-test vergelijkingen.

Resultaten

Gegevens van 19 proefpersonen konden niet worden opgenomen als gevolg van technische problemen. Alle overige proefpersonen (N = 522) voltooide de tests en werden geclusterd in 3 leeftijdsgroepen (jong: 18-30 jaar, van middelbare leeftijd: 31-59 jaar; oud: 60-89 jaar). Deelnemers aan deze groepen werden afgestemd op basis van geslacht en IQ resulteert in een steekproefgrootte van N = 378 (zie tabel 1). Prestatie voor neuropsychologische testen in de 3 leeftijdsgroepen is samengevat in tabel 2.

Discussie

Het belangrijkste doel van deze studie was om de bruikbaarheid van een tablet-computer-based applicatie te beoordelen in het onderzoek naar de effecten van leeftijd op cognitieve functies over levensduur. Als hypothese, proefpersonen lieten een leeftijd gerelateerde daling in de meeste neuropsychologische domeinen. Voor sommige cognitieve functies, zoals geheugen overspanning, werknauwkeurigheid geheugen en selectieve aandacht lijkt de daling op latere leeftijd optreden, omdat het alleen werd waargenomen bij het vergeli...

Materialen

Lijst van materialen gebruikt in dit artikel

Naam	Bedrijf	Catalogusnummer	Opmerkingen
Wortschatz-Test (WST)	http://www.testzentrale.de/programm/wortschatztest.html		Beoordeling van intelligentie
Berlin Affective Word List (BAWL)	Võ et al., 2009		Stimuli voor werkgeheugentaken
Predictive Analysis SoftWare, versie 18.0	SPSS Inc.		Statistische analyse
iPad	http://www.apple.com/de
EmoCogMeter	http://anem.charite.de/anem		Applicatie voor detectie en monitoring van cognitieve disfunctie