Versões revisadas e compatíveis com neuroimagem da tela de tarefa dupla

Trabalhos anteriores usaram medidas de teste duplo para avaliar atletas com concussão recente. Nosso protocolo é significativo porque criamos uma medida mais curta e econômica que permite a neuroimagem simultânea. Se for eficaz em obter maior custo de dupla tarefa em atletas com concussão, nossa medida de tela de dupla tarefa será aplicável para uso em uma variedade de ambientes clínicos.

Para uma subtarefa de extremidade inferior de condição única, coloque três blocos de ioga na posição horizontal a exatamente 4,5 metros de distância ao longo de uma passarela de 18 metros e prenda firmemente dispositivos inteligentes a ambos os tornozelos do participante. Instrua o participante que ele terá que caminhar o mais rápido possível enquanto passa por cima dos obstáculos e toque rapidamente em ambos os acelerômetros para iniciar o teste usando um cronômetro para medir o tempo que o participante leva para concluir a tarefa. À medida que o calcanhar do participante atinge o solo, serão gerados dados brutos que podem ser analisados para avaliar as características da marcha do participante.

No final da tarefa, informe ao participante o tempo que levou para concluir a tarefa a partir de sua única condição motora. Em seguida, peça ao participante que diga o máximo de palavras que puder que comecem com uma letra específica. Para uma subtarefa dupla de membros inferiores, depois de instruir o participante sobre como executar a tarefa, toque em ambos os acelerômetros para iniciar a tarefa e cronometre o participante enquanto ele passa por cima de obstáculos o mais rápido possível, ao mesmo tempo em que declara o maior número possível de palavras que começam com uma letra específica.

Para uma única subtarefa de extremidade superior, use fita adesiva para marcar uma distância de 1,5 metro de uma parede e instrua o participante a ficar atrás da fita. Coloque uma cesta de bolas de tênis ao lado do participante e faça com que o participante complete um arremesso de parede com mãos alternadas por 30 segundos usando uma nova bola da cesta para qualquer bola que não conseguir pegar. No final da tarefa, peça ao participante para subtrair sequencialmente sete de um determinado número por 30 segundos.

Para uma subtarefa dupla de extremidade superior, faça com que o participante execute o arremesso de parede com mãos alternadas enquanto subtrai sequencialmente sete de um determinado número por 30 segundos, selecionando uma nova bola da cesta após qualquer erro, conforme necessário. Para configurar uma tarefa compatível com neuroimagem, coloque blocos de ioga na posição vertical para marcar o início e o fim de uma passarela de 15 metros e coloque dois blocos de ioga na posição horizontal exatamente cinco metros de distância ao longo da passarela de 15 metros. Em seguida, marque uma distância de 1,5 metro de uma superfície de parede lisa.

Em seguida, meça a circunferência da cabeça do participante e coloque uma tampa fNIRS de tamanho apropriado com optódios pré-colocados e detectores de canal curto na cabeça do participante. Ligue um laptop de aquisição dedicado e conecte o laptop à rede WiFi do dispositivo fNIRS. No software de aquisição fNIRS, selecione o dispositivo fNIRS e execute uma calibração para otimizar a intensidade da luz.

No final da calibração, verifique os níveis de sinal dos optodes, que devem ser aceitáveis ou excelentes. Para corrigir quaisquer optódios com um nível de sinal abaixo do aceitável, remova o optode da tampa e divida o cabelo do participante para garantir uma conexão direta com o couro cabeludo do participante. Para adquirir dados de neuroimagem da subtarefa da extremidade inferior, abra o software de apresentação do estímulo e selecione o arquivo da subtarefa da extremidade inferior.

Faça com que o participante se sente em uma cadeira e clique em iniciar para começar a coletar dados fNIRS de linha de base. Insira o ID do sujeito, a extremidade inferior, a idade e o sexo na janela pop-up e clique em iniciar experimento. Informe ao participante que um período de descanso silencioso está começando e pressione a barra de espaço para iniciar um período de descanso de 60 segundos.

No final do período de descanso, explique o cronograma de tarefas da extremidade inferior ao participante e pressione a barra de espaço para iniciar a primeira tentativa. Após a realização de 15 tentativas randomizadas das subtarefas dos membros inferiores, faça com que o participante descanse por mais 60 segundos na cadeira. No final do período de descanso, saia do arquivo de subtarefa no software de apresentação de estímulos e interrompa a aquisição de dados no software de aquisição de dados fNIRS.

Em seguida, remova os acelerômetros dos tornozelos do participante e use o software para realizar a análise da extremidade superior conforme demonstrado. No final do período de descanso, explique o cronograma de tarefas da extremidade superior ao participante e pressione a barra de espaço para iniciar a primeira tentativa. Nessas análises representativas de três participantes do sexo masculino, uma velocidade de marcha mais lenta, maior duração média do passo e maior variabilidade na duração do passo são observadas durante tarefas de condição dupla em comparação com uma única condição.

Em contraste, dois dos três participantes não mostraram alterações no número total de passos ou no comprimento médio do passo em condições de motor único versus tarefa dupla. Dois em cada três participantes também geraram menos palavras durante a condição de tarefa cognitiva dupla em comparação com a condição de tarefa única. Todos os três participantes do sexo masculino tiveram um custo motor de dupla tarefa com menos capturas bem-sucedidas observadas durante a condição de dupla tarefa em comparação com a condição de motor único.

Menos subtrações corretas durante a condição de dupla tarefa também foram observadas em dois dos três participantes em comparação com a condição de tarefa única. Aqui, um mapa da colocação das 15 fontes de LED e 15 detectores na cabeça do participante pode ser observado. O uso da tampa fNIRS durante os testes de subtarefa de membros inferiores e superiores permite a medição e comparação dos níveis de hemoglobina oxigenada produzidos pelo participante durante as subtarefas motoras duplas e únicas.

Durante a tela de teste duplo compatível com neuroimagem, a coisa mais importante a lembrar é fornecer ao participante as instruções corretas para as tarefas e garantir sua compreensão. Como o fNIRS só nos permite avaliar estruturas corticais superficiais, nossos dados podem sugerir que devemos concluir a neuroimagem complementar usando algo como fMRI para avaliar estruturas cerebrais mais profundas.