Cognitive deficits are common in about one third of patients with amyotrophic lateral sclerosis, a neurological condition leading to progressive impairments in speech and movement abilities. To conduct cognitive tests in patients unable to speak or write a reliable and easy to administer eye-tracking paradigm was developed.
Amyotrophic lateral sclerosis (ALS) is a neurodegenerative disorder with pathological involvement of upper and lower motoneurons, subsequently leading to progressive loss of motor and speech abilities. In addition, cognitive functions are impaired in a subset of patients. To evaluate these potential deficits in severely physically impaired ALS patients, eye-tracking is a promising means to conduct cognitive tests. The present article focuses on how eye movements, an indirect means of communication for physically disabled patients, can be utilized to allow for detailed neuropsychological assessment. The requirements, in terms of oculomotor parameters that have to be met for sufficient eye-tracking in ALS patients are presented. The properties of stimuli, including type of neuropsychological tests and style of presentation, best suited to successfully assess cognitive functioning, are also described. Furthermore, recommendations regarding procedural requirements are provided. Overall, this methodology provides a reliable, easy to administer and fast approach for assessing cognitive deficits in patients who are unable to speak or write such as patients with severe ALS. The only confounding factor might be deficits in voluntary eye movement control in a subset of ALS patients.
Amyotrofisk lateral sklerose (ALS) er en fatal nevrodegenerativ lidelse vanligvis fører til døden i løpet av tre til fem år. I løpet av patologien, at pasienten har progressivt tap av respiratoriske og bulbar virkemåte, så vel som svekkelser i bevegelse evner 1. Den deler noen kliniske, patologiske og genetiske egenskaper med frontotemporal demens 2, og det er vel dokumentert at ca 30% av ALS pasienter viser kognitive mangler 3. Disse underskuddene er mest fremtredende i domener av utøvende funksjon, verbal flyt og språk 4 og ha innflytelse på overlevelse 5, compliance 6 og pleieren byrde 7. Således er pålitelig nevropsykologiske vurderings avgjørende i denne sykdommen.
Advancing svekkelser i motor og tale evner er imidlertid en begrensende faktor for grundig evaluering av kognitive evner i senere stadier av sykdommen 8. Hennee, oculomotor baserte tilnærminger synes å være svært lovende, så grunnleggende øyebevegelser kontroll forblir intakt for en forholdsvis lang tid i løpet av ALS for de fleste av pasientene 9. Eye-sporingsparametere seg selv har vært anvendt for å få informasjon om den kognitive status av pasienter med ALS 10 og også korrelerer med den sekvensielle spredningsmønsteret av ALS 11. Øyebevegelser som et middel for å kontrollere kognitive tester i forbindelse med ALS har også blitt studert i tidligere arbeider. En studie har bevist sin brukbarhet i friske kontroller ved hjelp av en oculomotor basert versjon av Trail-Making Test 12, mens en annen har funnet det hensiktsmessig å skille mellom friske kontroller og ALS pasienter basert på kognitive prestasjoner og til å diskriminere mellom kognitivt mer og mindre nyrefunksjon 13.
Forskningen er beskrevet her benyttet en oculomotor basert metode for å studere kognitive svekkelser i ALS pasienter, spesielt i domenet for utøvende funksjon. To godt validerte og mest brukte nevropsykologiske testene ble tilpasset øyebevegelser kontroll: Raven fargede progressive matriser (CPM) 14 og D2-test 15. CPM er en ikke-verbal instrument som brukes til å måle utøvende og visuospatial evner så vel som flytende intelligens. D2-testen er også en ikke-verbal verktøy som brukes til å avdekke utøvende dysfunksjon i domenene til selektiv og vedvarende oppmerksomhet og visuell prosessering hastighet. Begge er utbredt klinisk verktøy som har blitt anvendt i tidligere studier som vurderer potensiell kognitiv svikt i løpet av sykdommen 16 og nevropsykologiske status av ALS-pasienter sammenlignet med friske kontroller 17.
Målet med dette arbeidet var å vise kravene for vellykket evaluering av kognitiv svikt i ALS uavhengig av bevegelse og nedsatt taleevne ved hjelp av en reliable, eye-tracking basert versjon av CPM og D2-test. Viktigere er fremgangsmåten som er beskrevet her har potensiale til å bli utvidet til å studere andre populasjoner av pasienter med alvorlige motoriske vansker.
Det er en utfordrende oppgave å kunne vurdere den kognitive status av pasienter med ALS som ikke klarer å snakke og skrive. Bruken av videooculography systemer gir en lovende tilnærming. Den herved presenteres teknikken er pålitelig i å oppdage kognitiv svikt, som spiller en sentral rolle i forbindelse med pleieren byrde og sykdom ledelse 20 ALS-pasienter. Også oculomotor versjoner av CPM og D2-test korrelerer signifikant med sine respektive standard papir-blyant versjoner, men ytterligere støtte er n?…
The authors have nothing to disclose.
Forfatterne ønsker å takke Ralf Kühne for teknisk support. Dette arbeidet ble finansiert av Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) og Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF # 01GM1103A). Dette er et EU Joint Programme-nevrodegenerativ sykdom forskning (JPND) prosjekt. Prosjektet er støttet gjennom følgende organisasjoner i regi av JPND- f.eks., Tyskland, Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF, FKZ), Sverige, Vetenskaprådet Sverige, Polen, Narodowe Centrum Badan i ROZWOJU (NCBR).
EyeSeeCam | EyeSeeTec GmbH; 82256 Fürstenfeldbruck, Germany | Videooculography device |