Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Neuroscience

Ved hjælp af hjerne aktivering (nir-HEG/Q-EEG) og Execution foranstaltninger (katodestrålerør) i en ADHD vurdering protokollen

Published: April 1, 2018 doi: 10.3791/56796

Summary

Dette arbejde præsenterer en ny protokol til vurdering af opmærksomhed underskud hyperaktivitet lidelse (ADHD) ved at give en mere objektiv diagnostiske procedure for denne udviklingsforstyrrelse, der er baseret på brugen af innovative værktøjer. Det også analyserer forholdet mellem aktivering og udøvende funktion foranstaltninger.

Abstract

Attention Deficit Hyperactivity Disorder (ADHD) er et problem, der påvirker akademiske præstationer og har alvorlige konsekvenser, der resulterer i vanskeligheder i skolastisk, sociale og familiemæssige kontekster. Et af de mest almindelige problemer i identifikation af denne lidelse relaterer til den synlige over diagnose lidelse på grund af manglende globale protokoller til vurdering. Forskningsgruppen School Learning, vanskeligheder og akademiske præstationer (ADIR) fra Universitet Oviedo, har udviklet en komplet protokol, der antyder eksistensen af visse mønstre af kortikale aktivering og executive kontrol for at identificere ADHD mere objektivt. Denne protokol tager hensyn til nogle af de hypotetiske determinanter for ADHD, herunder forholdet mellem aktivering af udvalgte områder af hjernen, og forskelle i præstationer på forskellige aspekter af udøvende funktion såsom udeladelser, provisioner eller svar gange, ved hjælp af innovative værktøjer af kontinuerlig Performance test (baseret på Virtual Reality CPT og traditionelle CPT) og hjernen aktiveringsforanstaltninger (to forskellige værktøjer, baseret på Hemoencephalography-nirHEG; og kvantificeret Electroencefalografi--Q-EEG, henholdsvis). Denne model af vurdering har til formål at give en effektiv vurdering af ADHD symptomatologi for at designe en nøjagtig intervention og fremsætte passende henstillinger for forældre og lærere.

Introduction

Det overordnede mål med denne protokol er at udvikle en komplet procedure eller model af vurdering til diagnosticering af Attention Deficit Hyperactivity Disorder, ellers kendt som ADHD. ADHD er et af de problemer, der påvirker akademiske præstationer. Det forudsættes at være en lidelse karakteriseret ved problemer med opmærksomhed, hæmmende kontrol og hyperaktivitet, hvis præstationer er betydeligt lavere end deres jævnaldrende1,2. Den nyeste version af den diagnostiske og statistiske håndbog for psykiske forstyrrelser (DSM)1 indeholder forskellige opdateringer fra den tidligere version: ADHD er blevet kategoriseret som en neurologiske udvikling lidelse; alder af symptomer udseende er blevet øget så nu symptomer kan manifestere før 12 år; sigt ADHD præsentation skal bruges i stedet for subtype (overvejende hyperaktiv/impulsiv; overvejende uopmærksom; og kombinerede præsentation, og); Endelig er det blevet accepteret som en komorbiditet med autisme spektrum forstyrrelser.

Der findes forskellige skøn over forekomsten satser afhængigt af landet eller regionen analyseret3,4,5. En international global systematisk3 anmeldelse observeret en gennemsnitlige prævalens af 5.29%. Dog anvender kriterier fra den diagnostiske og statistiske Manual of Mental Disorders4, procentdel spænder fra 5,9 til 7,1%. Tilsvarende, en meta-analyse af ADHD i en spansk befolkning fastsat et gennemsnit på 6,8%5. Variationer i forekomsten priser kan skyldes de forskellige vurdering protokoller bruges.

Selv om der er en betydelig mængde forskning tyder på en neurologisk grundlag for ADHD, forbliver oprindelsen af denne lidelse uklart. Flere undersøgelser har knyttet ADHD symptomatologi til hjernens kortikale hypoactivation, som er relateret til et underskud i de dopaminerge og noradrenerge systemer6. De noradrenerge systemmoduler selektiv opmærksomhed og aktivering niveauer nødvendig for at udføre en opgave. På den anden side er det dopaminerge system ansvarlig for hæmmende kontrol, både udøvende og motiverende. Lav kortikale aktivering relateret til dopaminerge og noradrenerge systemer er formodes at være grundlaget for de hæmmende og attentional underskud præsenteret i ADHD. I denne forstand, børn med ADHD viser lav kortikale aktivering i dopaminerge og noradrenerge systemer, som er manifesteret ved forskellige profiler af electro kortikale aktivitet i en tilstand af resten, fremgår af øget theta- og faldt beta-aktivitet 7,8 samt lave niveauer af blod iltning i Fp1 (forreste venstre side af frontallappen), og FPz/Cz (centrale zone af den præ-frontale cortex) regioner.

Blod iltning måles ved hjælp af nir-HEG, der anvender funktionelle nær-infrarød spektroskopi til at måle farveændringer i blodet i hjernen til at angive oxygen mætning områder; iltet blod er lyse røde, mens de-iltet blod er en dyb, næsten lilla crimson. Kortikale aktivering er målt ved hjælp af kvantificerede electroencefalografi (Q-EEG). Dette er en edb EEG-system, der registrerer elektriske aktivitet i hjernen til at levere niveauer af kortikale aktivering via beta/theta-forholdet. Den måler opmærksomhed i almindelighed, uanset opgaven udføres. Andre studier har fokuseret på eksistensen af en udøvende funktion (EF) værdiforringelse i ADHD befolkning9, hvilket ville forklare svært ved børn med ADHD har kontrollere impulsiv svar, modstå indblanding eller distraktion, organisere aktiviteter sekventielt, og fastholde kognitive indsats under udførelsen af en aktivitet.

Generelt, disse karakteristiske symptomer på ADHD har alvorlige konsekvenser, hvilket resultere i vanskeligheder i skolastisk, sociale og familiemæssige kontekster. Børn med ADHD har en højere sandsynlighed for at gentage en lønklasse og/eller at udfylde færre karakterer i skolen end børn uden ADHD. Desuden, dropper af high school er tre gange mere sandsynligt blandt unge med ADHD10,11.

I betragtning af ændringerne og den nye kategorisering af ADHD i den aktuelle version af den diagnostiske og statistiske Manual of Mental Disorders 1, resultater relevante at fastslå forholdet mellem kortikale aktivering niveauer i specifikke hjerne områder, udøvende funktioner og diagnose-relaterede variabler7,8,11,12 (dvs., forskelle mellem de tre typer af ADHD præsentationer).

Et af de mest almindelige problemer i identifikation af ADHD er over diagnose lidelse på grund af manglende globale protokoller til vurdering. Det faktum, at fagfolk ikke har en generel protokol baseret på objektive variabler er forårsager en stor andel af falsk positive og falsk negative tilfælde af ADHD. Denne situation fremhæver behovet for fagfolk og klinikere at have en klar protokol, der finder ikke kun de relevante variabler, men også relationerne mellem dem.

Af denne grund, forskningsgruppen School Learning, vanskeligheder og akademiske præstationer (ADIR) fra Universitet Oviedo har arbejdet på at udvikle en fuldstændig protokol til identifyprofiles af kortikale aktivering og executive kontrol til at give en mere objektive diagnose af ADHD end hvad der er i øjeblikket i brug. Denne protokol er særlig vigtigt, fordi det tager hensyn til det faktum, at kortikale aktivering i det frontale og præfrontal cortex påvirker den udøvende funktion. Den nuværende protokol vil være nyttig for klinikere, der er interesseret i at udføre en komplet vurdering, der finder samspillet mellem relevante variabler i diagnosen. Med henblik herpå, er protokollen baseret på vurdering model fra en undersøgelse, der er foreslået af Rodriguez mfl. som tager hensyn til interaktion mellem kortikale aktivering og executive variabler (figur 1).

Sammenfattende er formålet med denne protokol til at give en mere objektiv diagnostiske procedure for denne udviklingsforstyrrelse end der er i øjeblikket tilgængelig og analysere i dybde forholdet mellem aktivering og udøvende funktion foranstaltninger. Proceduren vil også tage hensyn til nogle af de hypotetiske determinanter for ADHD, både i forholdet mellem aktivering af udvalgte områder af hjernen og forskelle i præstationer på forskellige aspekter af udøvende funktion såsom udeladelser, provisioner og svartider.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

Den foreliggende undersøgelse blev udført efter Helsinki-erklæringen, der opstiller de etiske principper for forskning, der indebærer mennesker. Undersøgelsens formål, anvendelsesområde og procedure blev også godkendt af den etiske komité i Universitet i Oviedo og University Hospital af Asturien.

1. forældre rapport

  1. Før du starter vurdering protokollen, få signeret forældresamtykke for barnet at blive vurderet.
  2. Foretage en struktureret interview med familier af deltagerne.
    Bemærk: De strukturerede interview er fremlagt som bilag.
  3. Har familier og/eller lærere deltagerens komplet skala til vurdering af ADHD13. Denne skala omfatter 20 elementer, der giver oplysninger om forekomsten af symptomer relateret til attention deficit og hyperaktivitet/impulsivitet, der er nævnt i den diagnostiske og statistiske håndbog for psykiske forstyrrelser.
    1. I dette afsnit, har terapeuten give følgende instruktioner: "nu, for at få vigtige oplysninger om dit barn, du skal udfylde dette spørgeskema henviser til de symptomer, der kan være repræsentant for dit barns adfærd. Du skal klassificere den frekvens, hvormed du observere disse 20 symptomer".

2. kognitive foranstaltninger

  1. For at måle de attentional variabler, administrere en kognitiv skala.
    1. Administrere en kognitiv skala14 (efter protokollen i manualen) for at vurdere enkelte intelligens hos børn og unge i alderen 6 år og 16 år 11 måneder.
    2. Analysere i dybden den kognitive profil fremstillet af skalaen.
      Bemærk: I betragtning af oplysningerne i manualen kognitive skalaer, resultater fra Wechsler skala kunne være påvirket af ADHD, førende til lavere scores i processorhastighed og arbejder hukommelse i forhold til perceptuelle ræsonnement og verbal forståelse.

3. udøvende foranstaltninger ved hjælp af kontinuerlig Performance-test

  1. Analysere resultaterne af de børn, der bruger to farvebilledrør: en baseret på en virtuel virkelighed CPT15 og de andre består af en traditionel CPT16.
  2. Administrere de virtuelle virkelighed baserede CPT15. Dette er en CPT, baseret på en virtuel virkelighed miljø, der gengiver betingelserne af en regelmæssig klasseværelse. Det vurderer opmærksomhed, impulsivitet, processorhastighed og motorisk aktivitet hos børn og unge mellem 6 og 16 år. De aktiviteter, der udgør testen der er opsat, og det er ikke muligt at ændre enhver specificiteten af opgaver.
    1. Dobbeltklik på den virtuelle Reality CPT app at starte programmet.
    2. Indtast brugernavnet og adgangskoden leveres af programlicensen.
    3. Angiv de deltagende oplysninger (navn, efternavn og fødselsdato) og klik på "Gå ind i det virtuelle klasseværelse" vinduet.
    4. Spørge deltageren at bære hoved monteret Display (HMD) briller og hovedtelefoner, og informere dem om betydningen af iført det under hele prøvningen. Har terapeuten sige: "nu er du nødt til at bære disse specielle briller under virtual reality opgaver, hvis du ikke se meget godt, eller har nogen spørgsmål om det, behage afgøre mig og jeg hjælper dig med at løse det".
      Bemærk: Disse briller er tilsluttet pc'en, så terapeuten kan se billederne deltagerne ser på for at sikre, at de forstår testen (figur 2).
    5. Bede vedkommende om at holde knappen med deres dominerende hånd før du starter de virtuelle attentional opgaver. Har terapeuten sige: "Du skal holde og trykke på knappen med den samme hånd du skriver med".
    6. Har deltageren udforske den virtuelle miljø (en typisk klasseværelset) og tage perspektiv af studerende sidder på et af kontorerne ser på tavlen for 15 s (figur 3). Gennemføre denne del af den virtuelle lærer selv disse instruktioner: "Hej, med de briller, som du iført, kan du se hele klasseværelset: til venstre, til højre, op og ned. Du kan se alt. Bemærke alle ting i værelset, se på væggene og de andre mennesker, se på hvad du vil".
    7. Har de deltager følge den virtuelle lærer, der guider dem gennem opgaverne. Den første del deltageren udfører er uddannelse, som består af visuelt at lokalisere balloner og popping dem ved at trykke på knappen. Har de virtuelle lærer i denne del instruere denne del som følger: "nu hvor du har efterset alt, du vil begynde at gøre noget sjovt. Vi har lagt nogle skinnende røde balloner omkring dig. Du skal finde ballonerne ved at bevæge hovedet. Når du finder en, se på det nøje, og tryk på knappen for at gøre det pop. Du er nødt til at finde 4 balloner. Lad os gå! Udfordringen begynder nu!"
    8. Har deltageren fortsætte til næste trin, som er den første øvelse. Dette er baseret på "x-nej" paradigme (traditionelt kendt som "no-go"), hvor deltageren skal trykke på knappen når han eller hun ikke se eller høre stimulus "apple". Har de virtuelle lærer siger: "nu, vil du se nogle tegninger på tavlen. Jeg vil også sige et par ord til dig. Du skal være opmærksom på og klikke på knappen, så hurtigt som muligt, når du ser eller hører noget, der er ikke en APPLE. Men vær forsigtig! Du skal trykke på knappen hver gang du ser eller hører andre ting. For eksempel, nødt hvis du høre "CLOUD" eller hvis en tegning af en sky vises på tavlen, du til at trykke på knappen. Husk: Aldrig Tryk på knappen når du ser eller høre apple! Udfordringen begynder... Nu! ".
      Bemærk: Som aktiviteterne, der er forudindstillet af programmet, det er ikke muligt at ændre target-stimulus (i dette tilfælde, APPLE).
    9. Har deltageren fuldføre den sidste øvelse ved at følge instruktionerne for at trykke på knappen, når han/hun ser eller hører nummer "7". Denne del består af en "X" paradigme (eller "gå" opgave). Sige disse instruktioner: "nu du vil arbejde med tal. Vil du se tal på tavlen og du vil også høre numre. Du skal trykke på knappen, hver gang du høre eller se nummer "7". Tryk ikke på knappen for et andet nummer. For eksempel hvis du høre eller se antallet "tre" gøre ikke trykke på knappen. Husk: Altid Tryk på knappen når du ser eller hører "Syv"! Testen starter nu!"
      Bemærk: som aktiviteterne, der er forudindstillet af programmet, er ikke muligt at ændre target-stimulus (i dette tilfælde syv).
    10. Udskrive rapporten af testresultaterne via test website tilføje navn og efternavn af barnet vurderes. Denne rapport sammenfatter resultaterne for følgende variabler: udeladelser, provisioner, svartid og variabilitet og supplere disse oplysninger ved at differentiere disse foranstaltninger af sensoriske modalitet (visuel vs. auditory), tilstedeværelse / manglende forkerte, og opgavetypen (go vs no-go), vil føre hvilket til forskellige udførelse profiler.
  3. Administrere de traditionelle CPT16. Dette er en CPT, der kan bruges i en visuelle eller auditive version, men i denne protokol bruges kun den visuelle version. Denne test indeholder forudindstillede opgaver. De visuelle normer for CPT gå fra 4 år til mere end 80, efter alder og køn.
    1. Sørg for, at deltageren er afslappet, opmærksomme på deres vejrtrækning og sikre, at det er kontrolleret. Hvis det viser sig, at deltageren ikke kontrollerer deres vejrtrækning. Angive som følger: "Du bør fokusere på abdominale kontraktion og kontrolleret vejrtrækning".
    2. Åbn programmet CPT og Angiv navn og fødslen af barnet, og tryk på knappen OK.
    3. Klik på visuelle opgaver vindue og klik på knappen Start , computeren vil begynde at indlæse de visual opgaver.
    4. Sikre deltageren holder knappen (som er tilsluttet til en PC) med hans/hendes dominerende hånd. Gentag instruktion fra trin 5 af den virtuelle virkelighed CPT: "Du skal holde og trykke på knappen med den samme hånd du skriver med".
    5. Informere deltager de følgende instruktioner for testen: "du skal trykke på knappen, når du ser en sort firkant i den øverste del, som er målet stimulus. Dog ikke trykker på knappen når den sorte firkant i det nederste del"(figur 4).
    6. Har deltageren udføre uddannelsesdelen (som varer ca. 3 min.) indtil det er klart, at deltageren forstår opgaven. I uddannelsesdelen af CPT, målet (stimulus som deltageren har at reagere) og de ikke-målarter (stimulus som deltageren har at undgå at reagere) stimulus vises tilfældigt i skærmen. Terapeuten skal observere, om deltageren trykker på knappen korrekt eller ikke. Hvis deltageren ikke Tryk knappen efter anvisningerne, har terapeuten forklare instruktionerne igen og derefter deltageren bliver nødt til at gentage afsnittet uddannelse.
    7. Fortælle deltageren, at opgaven er meget lang, og at han/hun skal holde stadig og koncentrere sig om at gøre opgaverne.
    8. Har deltageren komplet CPT aktiviteter. Det er opdelt i to sektioner. Den første del af testen ("Infrequent" eller årvågenhed tilstanden), er karakteriseret ved målet: ikke-målarter forholdet 1: 3. 5. Dette fremgår af en tendens til at ikke trykke på knappen. I anden afsnit ("Frequent" eller høj reaktion efterspørgsel tilstand) præsenterer et mål: ikke-målarter forholdet mellem 3.5:1, så barnet skal hæmme tendens til at reagere.
    9. Efter afslutningen af CPT, generere rapporten, som indeholder følgende variabler: udeladelser, RT (svartid mellem præsentation af target stimulus og emne svar), provisioner, variation, D prime (kvaliteten af koncentration under prøvningen baseret på antallet af fejl i test) og ADHD indeks, tilskrives en tilstedeværelse eller fravær af opmærksomhed underskud med hyperaktivitet. Beregne denne ADHD Index fra summen af: TR i første halvdel + D prime anden halvdel + total variabilitet og tolkes som kan henføres til ADHD når scoren er lavere end-1.80.

4. kortikale aktiveringsforanstaltninger i Fp1 og Fpz/Cz regioner (Hemoencephalography og kvantificerede electroencefalografi) 17

  1. Åbn Bioexplorer-softwaren og vælge design POCKET_HEG_video_1ch_AI_HEGRatio.bxd.
    1. Tryk på tid på for at se tid under vurderingen (35 s).
    2. Informere deltageren, at han/hun ikke kan flytte og skal stadig. Terapeuten informerer deltageren om betydningen af resterende stadig under vurderingen af blod iltning: "nu er det meget vigtigt, at du er stadig under vurderingen af blod iltning, fordi hvis du flytter, systemet vil mislykkes, og det vil være nødvendigt at måle igen. Er du klar?"
    3. Klik på den røde knap og angive navnet på emnet og det kortikale punkt, som bliver målt (Fp1 region for vurdering af hæmning kapacitet) og Fpz til vurdering af opmærksomhed kapacitet.
    4. Sætte bandet på deltagerens pande i et bestemt område: Fp1 (for vurdering af hæmning kapacitet) og Fpz (til vurdering af opmærksomhed kapacitet) som kan ses i figur 5.
    5. Sørg for, at ingen ekstern lys træder bandet. Korrekt justere band til deltagerens hoved på en sådan måde, at det ikke er løs og ikke falder under vurderingen.
    6. Sætte den Hemoencephalography-nirHEG, (som er forbundet til hovedbøjlen) omkring deltagerens hals, ligesom en halskæde.
    7. Drej på hardware til at forbinde bandet til pc'en.
    8. Foranstaltning blod iltning af et bestemt område gennem nir-HEG program for ca. 35 s. Tryk på den grønne knap for at starte at måle blod iltning og 35 s senere Tryk på den hvide knap til at afslutte vurderingen.
    9. Udskrift af programmet og analysere nir-HEG forholdet mellem deltageren leveres af programmet. Middelværdien af dette værktøj er 100 (SD = 20) som bruges til at kalibrere spektrofotometre. En opmærksomhed indeks (AI) er også opnået gennem nir-HEG, som viser manglende evne af deltageren at øge aktiveringen af forholdet og hjernen. Dette er nyttigt til at identificere attentional problemer og måle kapaciteten af koncentration.
  2. Måle de kortikale aktivitetsniveau af deltageren ved hjælp af kvantificerede electroencefalografi (Q-EEG), et edb EEG-system, der giver niveauer af kortikale aktivering via beta/theta-forholdet. Det bruges til at måle generelle niveau af opmærksomhed, ikke at tage den udførte opgave.
    Bemærk: Analyse af beta/theta forholdet er blevet gennemført ifølge tidligere undersøgelser12.
    1. Informere deltageren i den korrekte abdominal vejrtrækning kræves under testen.
    2. Åbn Bioexplorer-softwaren og vælge design combined_Theta_Beta.bxd. Skærmbilledet vises opdelt i to vinduer (i venstre side viser den kortikale aktivitet af FP1 og i højre side viser den kortikale aktivitet af CZ)
    3. Klik på den røde knap og angive navnet på emnet og det kortikale punkt, som bliver målt (Fp1 område for vurdering af hæmning kapacitet) og Cz område til vurdering af opmærksomhed kapacitet.
    4. Sætte den røde elektrode i regionen Fp1 og blå elektrode i regionen Cz anvender elektrode gel (ved hjælp af de oplysninger, der findes på: "http://neurologiclabs.com/neuromonitoring/eeg/", til at sikre, at elektroderne placeres korrekt) (Se figur 6 ).
    5. Sætte to mere kontrol elektroder (de sorte og hvide elektroder) på participant´s venstre og højre øreflipperne, anvende elektrode gel.
    6. Sikre, at deltageren har hendes eller hans øjne åbne under vurderingen. Terapeuten skal se deltager i hele vurderingen. Hvis deltageren lukker deres øjne når som helst afslutte vurderingsprocessen og gentage det når deltageren er udhvilet.
    7. Placer en Elektromyografi (EMG) sensor på den højre underarm at identificere graden af bevægelse.
    8. Informere deltageren at han/hun skal være afslappet, forsøger ikke at flytte under opgaven en vejrtrækning langsomt. Deltageren skal koncentreret på computerskærmen, mens theta og beta bølger udsendes. Terapeuten siger: "du skal være skønt og afslappet for 35 s, det eneste du skal gøre er at se den theta/beta bølger, der vil blive opført på computerskærmen".
    9. Tryk på den grønne knap til at begynde at måle kortikale aktivitet og 35 s senere Tryk på den hvide knap for at afslutte vurderingen.
    10. Udskrive resultaterne genereres fra programmet og analysere dem. Hvis beta/theta-forholdet er lavere end 50% på Cz, dette beviset interstatslig handelspraksis et underskud på vedvarende opmærksomhed. På den anden side, hvis forholdet er også lavere på Fp1, er dette resultat relateret til en forringelse af executive kontrol, kan henføres til hyperaktivitet.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Ved hjælp af vurderingsproceduren præsenteres her, er det muligt at foretage en effektiv vurdering om ADHD symptomatologi for at designe en nøjagtig intervention og henstillinger for forældre og lærere. Nedenfor er en række repræsentative resultater af en deltager med ADHD og en deltager uden ADHD, som vil lade fagfolk til at se forskellene mellem de to profiler.

Når klinikere havde informeret samtykke fra familierne, blev en kognitiv skala (WISC IV) administreret til børn for at udelukke de deltagere, der præsenterer lav eller høj kapacitet. Følgende trin derefter kompileret en attentional profil af børnene ved hjælp af kontinuerlig ydeevne Test og aktivering kortikale teknikker (Q-EEG og nir-HEG). Figur 7 viser resultaterne af børn med og uden ADHD i den virtuelle virkelighed CPT. disse resultater viser børn med ADHD har flere udeladelser og provisioner fejl, samt højere motorisk aktivitet og større svartider.

Tilsvarende viser figur 8 resultaterne af den traditionelle CPT viser, hvordan barnet med ADHD præsenteret større procentdele i udeladelser, provisioner, svartider og variabilitet af svaret. Mens barnet uden ADHD viste de bedste scores i slutningen af opgaver, viste barnet med ADHD forbedringer i nogen af de fire blokke.

Figur 9 viser et eksempel på den kortikale aktivering indsamlet af nir-HEG i et barn ramt af ADHD, der opnåede 24,5 procentpoint under gennemsnittet i Fp1 region.

På samme måde, et eksempel på de foranstaltninger, der er indsamlet af Q-EEG i et barn med ADHD (FP1 region) er vist i figur 10 , beviset interstatslig handelspraksis hvordan symptomer på ADHD får en nedsat i kortikale aktivering (ratio beta/theta under 0,5).

Figure 1
Figur 1 . Model af ADHD vurdering
Baseret på Hemoencephalograpy (nir-HEG), kvantificeres electroencefalografi (Q-EEG) og traditionelle CPT (CPT). Variabler inkluderet: HEG-Fp1(nir-HEG ratio from left pre-frontal cortex); HEG-FpZ (nir-HEG forholdet fra centrale præ-frontale cortex); Q-EEG-Fp1(beta-theta ratio from left pre-frontal cortex); Q-EEG-CZ (beta-theta forholdet fra centrale cortex); CPT-OMIS (udeladelser begået i CPT); CPT-COMIS (provisioner begået i CPT); CPT-VAR (svar variabilitet under CPT opgaver); CPT-RT (responstid er fremstillet i CPT); CPT-DPR (D prime-indeks, der af CPT); ADHD-indeks (ADHD-indeks, der af CPT). Denne model afspejler en stærkere tilknytning mellem aktivering (central og forlod præfrontale) og udførelse i ADHD børn end deres jævnaldrende uden lidelse. Lav kortikale aktivering (ved QEEF) og blod iltning (af nir-HEG) i Fp1 region, er relateret til lav ydeevne i CPT. tilsvarende normale niveauer af elektrisk aktivering og blod iltning er forbundet til normale resultater fra CPT. leveres af Rodríguez et al. 11. venligst klik her for at se en større version af dette tal.

Figure 2
Figur 2 . Hoved monteret Display(HMD) briller af den virtuelle virkelighed CPT.
Billedet viser hoved monteret Display (HMD) briller, hovedtelefoner og den knap, der skal afholdes med den dominerende hånd. Billedet viser også det virtuelle klasseværelse, som er vist at deltager via brillerne og terapeuten via computerskærmen. Venligst klik her for at se en større version af dette tal.

Figure 3
Figur 3 . Virtuelt klasseværelse, som den virtuelle virkelighed CPT.
Virtuelt klasseværelse miljø hvor deltageren ikke de opgaver, der er forklaret af en virtuel lærer. Venligst klik her for at se en større version af dette tal.

Figure 4
Figur 4 . Billeder til stede i de traditionelle CPT.
Det højre billede viser ikke-målarter stimulus og det venstre billede viser target stimulus. Venligst klik her for at se en større version af dette tal.

Figure 5
Figur 5 . Deltager iført nir-HEG band.
Billedet viser nir-HEG band placeret i regionen Fp1 og hardware forbundet.

Figure 6
Figur 6 . Deltager med elektroder af Q-EEG.
Billedet viser den blå elektrode i regionen Cz og den røde i regionen Fp1. Elektroderne for kontrol: sort og hvid, er blevet placeret på participant´s venstre og højre øreflipperne, anvende elektrode gel. Endelig blev en electromyogram placeret på den højre underarm.

Figure 7
Figur 7 . Ydeevne og motor aktivitet under den virtuelle virkelighed CPT.
Y-aksen viser de standardiserede scorer fra den virtuelle virkelighed CPT (score over 60 betyde lav ydeevne i variablen studerede og noder under 60 betyde gode resultater af de variabler, der studerede. X-aksen viser de forskellige variabler af Virtual Reality test. Farver: gul, orange og rød, repræsenterer lønklasse sværhedsgrad: low, medium og høj i udførelsen af forskellige variabler. A og C illustrerer ydeevnen for en deltager uden ADHD (A) og en deltager med ADHD (C).
Billeder B og D, der repræsenterer subject´s hoved bevægelse (motorisk aktivitet) under hele prøvningen. Den grønne firkant refererer til tavlen og den gule firkant repræsenterer det område, hvor virtuelle tavlen kan være inde i den visual range til påvisning af stimulus. Hvis barnet flytter ud af den gule firkant, gør det umuligt at udføre visuelle opgaven korrekt. Dot diagram giver et grafikelement, der repræsenterer barnets opmærksomhed mod tavlen og den generelle opgave. Billede B repræsenterer den motorisk aktivitet i en deltager uden ADHD og billede D repræsenterer den motorisk aktivitet af en deltager med ADHD.

Figure 8
Figur 8 . Profil af den traditionelle CPT i de vigtigste variabler.
Figur A repræsenterer profilen af en elev med ADHD, mens figur B viser udførelsen af et barn med en ydelse svarende til den normative gruppe. Udtrykket "SS" refererer til standardiseret scores. Standardiserede scorer under 80 repræsenterer lav ydeevne. "Q1"(25%), "Q2"(50%), "Q3"(75%) og "Q4"(100%) repræsenterer de fire kvartiler af CPT opgaver. Denne opdeling er nyttigt for at se om fagets opmærksomhed aftager i løbet af aktiviteter eller ej.

Figure 9
Figur 9 . Aktivering foranstaltning med nir-HEG.
Denne figur viser indikatoren ratio af iltningen af blodet på et bestemt tidspunkt (Fp1/Fpz) og en opmærksomhed indeks, som er udtrykt i procent (procent under 50% repræsenterer en lav attentional index).

Figure 10
Figur 10 . Kortikale aktiveringsforanstaltninger i FP1.
Tallene viser output fra Q-EEG. Den øverste del viser beta/theta bølger målt individuelt, og den nederste del viser beta/theta forholdet i Cz region og Elektromyografi resultater fra den højre underarm. CZ beta/theta ratio er vist til venstre (i dette tilfælde er 0,55), kortikal aktivering er god, når forholdet er over 0,50. Elektromyografi fra den højre underarm bruges til at sikre, at deltageren er afslappet på en muskuløs plan, og er på højre (i dette tilfælde værdien af EMG er 4.22). Gode værdier i Elektromyografi er under 5.0. Venligst klik her for at se en større version af dette tal.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Her præsenterer vi en effektiv protokol for at vurdere ADHD fra 6-16 års alderen. Som følge af ADHD og sin høje prævalens satser symptomatisk kompleksitet, skal fagfolk have pålidelige og gyldige instrumenter til at diagnosticere denne lidelse. Generelt, spørgeskemaer baseret på adfærdsmæssige observationer er meget udbredt. Brugen af disse instrumenter som eneste vurdering foranstaltningen har imidlertid visse begrænsninger, herunder potentielle subjektivitet fra observatør18.

Som resultaterne viser, lagt denne protokol vægt på fremhæve forskelle mellem en deltager med ADHD mod en deltager uden ADHD. Mere specifikt, kunne det ses, at en deltager med ADHD havde lavere scorer i attentional variabler fra begge farvebilledrør (udeladelser, provisioner, svartider og motorisk aktivitet) samt lavere kortikale aktivering og blod iltning i Fp1 og Fpz/Cz hjerne regioner. Derfor er det meget relevant at kontrast indhentede af observation skalaer med kognitiv profil af børnene og ydeevne i CPTs. fagfolk kan derefter udføre en mere realistisk og pålidelig vurdering og dermed give anbefalinger for forældre og lærere, der er mere specifikt tilpasset de individuelle behov for hvert barn.

Et kritisk trin i denne protokol er dog forvaltningen af udelukkelseskriterierne; fagfolk skal sikre, at ADHD symptomerne ikke er på grund af en anden årsag som indsigtsfulde, emotionelle eller sociale problemer19.

En mindre begrænsning i denne protokol er den tid, der kræves for at fuldføre hver vurdering. Denne protokol er generelt bedst opdelt i flere sessioner til at sikre deltager trivsel. Anvendeligheden af denne metode er blevet præsenteret i tidligere undersøgelser11,12 , som viste effektiviteten af vurdering model for at få en præcis diagnose af ADHD efter den diagnostiske og statistiske håndbog over Psykiske lidelser kriterier.

Fremtidige linjer af forskning ville være baseret på inddragelse af neurologiske funktioner for at få en objektiv vurdering af ADHD, overvejer funktionelle og strukturelle neuroimaging metoder. Selv om denne forskning anvendes kvantitativ analyse fra kvantificeret electroencefalografi og Hemoencephalography (nir-HEG), det ville være positivt medtagelsen af andre instrumenter til kontrast neuropsykologiske foranstaltninger. Desuden, denne type af undersøgelse hjælper klinikere til at registrere specifikke profiler af kortikale aktivering (Q-EEG) og CPT (executive kontrol) til at adskille de tre typer af ADHD præsentationer.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

De forfattere, der er listet ovenfor bekræfter, der er ingen finansielle interesser eller andre interessekonflikter vedrørende den foreliggende undersøgelse.

Acknowledgments

Dette arbejde er blevet understøttet af et projekt af Asturien (FC-15-GRUPIN14-053) og et predoctoral tilskud fra programmet Severo Ochoa (GP14-030). Vi vil gerne takke Anna Bujnowska for hendes bidrag og Heather Marsh og Nigel Marsh for deres hjælp.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
EDAH  TEA Company It is a Scale for the Assessment of ADHD that was administered to families and/or teachers.
 It comprises 20 items that provide information on the presence of symptoms relating to attention deficit and hyperactivity/impulsivity, and helps differentiate between the threes subtypes of ADHD. A score above 90% in its subscales indicates attention deficit, hyperactivity/ impulsivity problems, or both.
Wisc-IV R TEA Company The WISC-IV by Wechsler (2005) is a tool that assesses
individual intelligence in children and adolescents between
the ages of 6 years and 16 years 11 months.
QEEG Neurobics pocket Q-EEG (quantified electroencephalogram) is a computerized EEG system,
adapted by Toomin, which provides levels of cortical activation through
the beta/theta ratio. It measures attention in general, independently of the task to be performed.
NIR-HEG Brain trainer company it is a tool used to measure blood oxygenation in expressly selected areas. The nir-HEG employs the translucent property of biological tissue, and low-frequency red and infrared lights with light emitting diodes (LED optodes). 
AULA Nesplora Nesplora Company It is a Continuous Performance Test that evaluates attention, impulsivity, processing speed, and motor activity in participants between 6 and 16 years of age.
The task is performed in a virtual reality environment,
which is shown through three-dimensional (3D) glasses
(Head Mounted Display, HMD) equipped with motion
sensors and headphones. 
T.O.V.A (Test of Variables of Attention) The T.O.V.A.  Company T.O.V.A. 8 kit T.O.V.A. is an objective, accurate, and FDA cleared continuous performance test  (CPT) that measures the key components of attention and inhibitory control.
The T.O.V.A. is used by qualified healthcare professionals as an aid in the assessment
of attention deficits, including attention-deficit/hyperactivity disorder (ADHD), in children and adults.

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. American Psychiatric Association. Diagnostic and statistical manual of mental disorders. , 5th, American Psychiatric Publishing. Arlington, VA. (2013).
  2. Steinau, S. Diagnostic criteria in attention deficit hyperactivity disorder-Changes in DSM 5. Front Psychol. 4 (49), (2013).
  3. Polanczyk, G., de Lima, M. S., Horta, B. L., Biederman, J., Rohde, L. A. The worldwide prevalence of ADHD: a systematic review and metaregression analysis. Am J Psychiat. 4 (6), 942-948 (2007).
  4. Willcutt, E. G. The prevalence of DSM-IV attention-deficit/hyperactivity disorder: a meta-analytic review. Neurotherapeutics. 9 (3), 490-499 (2012).
  5. Catalá-López, F., et al. Prevalence of attention deficit hyperactivity disorder among children and adolescents in Spain: a systematic review and meta-analysis of epidemiological studies. BMC psychiatry. 12 (1), 168 (2012).
  6. Cubillo, A., Halari, R., Smith, A., Taylor, E., Rubia, K. A. Review of fronto-striatal and fronto-cortical brain abnormalities in children and adults with Attention Deficit Hyperactivity Disorder (ADHD) and new evidence for dysfunction in adults with ADHD during motivation and attention. Cortex. 48 (2), 194-215 (2012).
  7. Lubar, J. F. Discourse on the development of EEG diagnostics and biofeedback for attention-deficit/hyperactivity disorders. Appl Psychophys Biof. 16 (3), 201-225 (1991).
  8. Monastra, V. J., et al. Assessing attention deficit hyperactivity disorder via Quantified Electroencephalography: An initial validation study. Neuropsychol. 13 (3), 424-433 (1999).
  9. Hall, C. L., et al. The clinical utility of the continuous performance test and objective measures of activity for diagnosing and monitoring ADHD in children: a systematic review. Eur Child Adolesc Psych. 25 (7), 677-699 (2016).
  10. Barbaresi, W. J., Katusic, S. K., Colligan, R. C., Weaver, A. L., Jacobsen, S. J. Modifiers of long-term school outcomes for children with attention-deficit/hyperactivity disorder: does treatment with stimulant medication make a difference? Results from a population-based study. J Dev Behav Pediatr. 28 (4), 274-287 (2007).
  11. Rodríguez, C., González-Castro, P., Cueli, M., Areces, D., González-Pienda, J. A. Attention deficit/hyperactivity disorder (ADHD) diagnosis: an activation-executive model. Front Psychol. 7, (2016).
  12. González-Castro, P., Rodríguez, C., López, Á, Cueli, M., Álvarez, L. Attention deficit hyperactivity disorder, differential diagnosis with blood oxygenation, beta/theta ratio, and attention measures. Int J Clinical and Health Psycho. 13 (2), 101-109 (2013).
  13. Farré, A., Narbona, J. EDAH: Scale for the assessment of attention deficit hyperactivity disorder. , TEA Ediciones. Madrid, Spain. (2001).
  14. Wechsler, D. The Wechsler Intelligence Scale for Children- 4th edition. , Pearson Assessment. London. (2005).
  15. Climent, G., Banterla, F., Iriarte, Y. AULA: Theoretical manual. , Nesplora. San Sebastián, Spain. (2011).
  16. Greenberg, L. M. Developmental normative data on the Test of Variables of Attention (TOVA). J Child Psychol Psyc. 34, 1019-1030 (1993).
  17. Toomim, H., et al. Intentional increase of cerebral blood oxygenation using hemoencephalography: an efficient brain exercise therapy. J Neurother. 8, 5-21 (2005).
  18. González-Castro, P., et al. Cortical activation and attentional control in ADHD subtypes. Int J Clin Health Psycho. 10 (1), 23-39 (2010).
  19. García, T., González-Castro, P., Areces, D., Cueli, M., Rodríguez, C. Executive functions in children and adolescents: The types of assessment measures used and implications for their validity in clinical and educational contexts. Papeles del Psicólogo. 35, 215-233 (2014).

Tags

Neurovidenskab spørgsmål 134 Attention Deficit Hyperactivity Disorder vurdering kontinuerlig Performance-Test Virtual Reality udøvende funktioner kortikal aktiveringsforanstaltninger kvantificeres electroencefalografi Hemoencephalography
Ved hjælp af hjerne aktivering (nir-HEG/Q-EEG) og Execution foranstaltninger (katodestrålerør) i en ADHD vurdering protokollen
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Areces, D., Cueli, M., García,More

Areces, D., Cueli, M., García, T., González-Castro, P., Rodríguez, C. Using Brain Activation (nir-HEG/Q-EEG) and Execution Measures (CPTs) in a ADHD Assessment Protocol. J. Vis. Exp. (134), e56796, doi:10.3791/56796 (2018).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter