Waiting
Login processing...

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

Neuroscience

Med hjälp av hjärnans aktivering (nir-HEG/Q-EEG) och sådana åtgärder (färgtelevisionsapparater) i ett protokoll för bedömning av ADHD

Published: April 1, 2018 doi: 10.3791/56796

Summary

Detta arbete presenterar ett nytt protokoll för bedömning av Attention Deficit Hyperactivity Disorder (ADHD) genom att tillhandahålla en mer objektiv diagnostiskt tillvägagångssätt för denna utvecklingsmässig funktionsnedsättning baserat på användning av innovativa verktyg. Det analyserar också förhållandet mellan aktivering och verkställande funktionen åtgärder.

Abstract

Attention Deficit Hyperactivity Disorder (ADHD) är ett problem som påverkar studieresultat och har allvarliga konsekvenser som resulterar i svårigheter i skolastiska och familjära och sociala sammanhang. En av de vanligaste problemen i identifiering av denna sjukdom avser den skenbara över diagnos av sjukdomen på grund av avsaknad av globala protokoll för bedömning. Gruppen av skolan lärande, svårigheter och akademiska prestanda (Lindas) från universitetet i Oviedo, har utvecklat ett komplett protokoll som tyder på förekomsten av vissa mönster av kortikala aktivering och executive kontroll för att identifiera ADHD mer objektivt. Detta protokoll tar hänsyn till några av de hypotetiska bestämningsfaktorerna för ADHD, inklusive förhållandet mellan aktivering av utvalda områden av hjärnan, och skillnader i prestanda på olika aspekter av verkställande funktion såsom underlåtenhet, provisioner eller svar tider, med hjälp av innovativa verktyg för kontinuerlig prestanda provning (baserat på virtuell verklighet CPT och traditionella CPT) och hjärnan aktiveringsåtgärder (två olika verktyg, baserat på Hemoencephalography-nirHEG; och kvantifieras Elektroencefalografi--Q-EEG, respektive). Denna modell av bedömning syftar till att ge en effektiv bedömning av ADHD symtomatologi för att utforma en korrekt ingripande och utfärda lämpliga rekommendationer för föräldrar och lärare.

Introduction

Det övergripande målet med detta protokoll är att utveckla en fullständig procedur eller modell för bedömning för diagnos av Attention Deficit Hyperactivity Disorder, annars känd som ADHD. ADHD är ett av de problem som påverkar studieresultat. Det är förstås en störning som kännetecknas av problem med uppmärksamhet och hyperaktivitet, vars prestanda är betydligt lägre än deras jämnåriga1,2, hämmande kontroll. Den senaste versionen av diagnostisk och statistisk handbok av Mental Disorders (DSM)1 innehåller olika uppdateringar från den tidigare versionen: ADHD har kategoriserats som en störning i nervsystemets utveckling; åldern av uppkomsten av symptomen har ökat så nu symtomen kan manifestera före 12 års ålder; Termen ADHD presentation bör användas i stället för subtyp (huvudsakligen hyperaktiva/impulsiva; huvudsakligen ouppmärksam; och kombinerade presentation, och); Slutligen har det accepterats som en samsjuklighet med autismspektrumtillstånd.

Det finns olika uppskattningar av prevalensen beroende på land eller region analyseras3,4,5. En internationell global systematisk3 översyn observerades en genomsnittlig prevalens av 5,29%. Dock tillämpa kriterier från Diagnostic and Statistical Manual of Mental Disorders4, intervallen i procent från 5,9 till 7,1%. På samma sätt som en meta-analys av ADHD i en spanska befolkningen genomsnitt 6,8%5. Variationerna i prevalensen kan bero på de olika bedömning-protokoll som används.

Även om det finns en betydande mängd forskning som tyder på neurologisk grund för ADHD, förblir ursprunget till denna sjukdom oklart. Flera studier har kopplat samman ADHD symptomatologyen till hjärnan kortikal hypoactivation, vilket är relaterat till ett underskott i dopaminerg och noradrenerg system6. Noradrenerga systemet modulerna Selektiv uppmärksamhet och aktivering nivåer för att utföra en uppgift. Å andra ansvarar dopaminerga systemet för hämmande kontroll, både på en verkställande och motiverande. Låg kortikala aktivering relaterade till dopaminerga och noradrenerga system antas vara grunden för de hämmande och uppmärksamhet underskott som presenteras i ADHD. I denna mening, barn med ADHD visar låg kortikala aktivering i dopaminerg och noradrenerg system, vilket manifesteras av olika profiler av electro kortikal aktivitet i ett statligt av vila, framgår av ökad theta- och minskad beta-aktivitet 7,8 samt låga nivåer av blodets syresättning i Fp1 (främre vänster sida av frontalloben), och FPz Cz (central zon av före frontala cortex) regioner.

Blodets syresättning mäts med nir-HEG, som använder funktionella nära-infraröd spektroskopi för att mäta färgförändringar i blodet i hjärnan för att indikera syre mättnad områden; syresatt blod är klarröd medan de syresatt blod är en djup, nästan lila crimson. Kortikala aktiveringen mäts med hjälp av kvantifierade elektroencefalografi (Q-EEG). Detta är en datoriserad EEG-system som registrerar elektrisk aktivitet i hjärnan för att ge nivåer av kortikala aktivering via beta/theta förhållandet. Den mäter uppmärksamhet i allmänhet, oberoende av uppgiften som utförs. Andra studier har fokuserat på förekomsten av en verkställande funktion (EF) nedskrivningar i ADHD befolkningen9, vilket skulle förklara de svårigheter barn med ADHD har kontrollera impulsiva svaren, motstå störningar eller distraktion, organisera verksamheten på ett sekventiellt sätt och bibehålla kognitiva ansträngning medan du utför en aktivitet.

Generellt har dessa karakteristiska symptom av ADHD allvarliga konsekvenser som resulterar i svårigheter i skolastiska och familjära och sociala sammanhang. Barn med ADHD har en högre sannolikhet för upprepande betyget eller slutföra färre betyg i skolan än barn utan ADHD. Dessutom är hoppar av gymnasiet tre gånger vanligare bland ungdomar med ADHD10,11.

Med tanke på ändringarna och nya kategorisering av ADHD i den aktuella versionen av Diagnostic and Statistical Manual of Mental Disorders 1, resultat som är relevanta för att fastställa förhållandet mellan kortikala aktiveringen nivåer i specifika hjärna områden, exekutiva funktioner och diagnos-relaterade variabler7,8,11,12 (dvs., skillnaderna mellan de tre typerna av ADHD presentationer).

En av de vanligaste problemen i identifiering av ADHD är över diagnos av sjukdomen på grund av avsaknad av globala protokoll för bedömning. Det faktum att proffs inte har ett allmänt protokoll baserat på objektiva variabler som orsakar en stor andel falskt positiva och falskt negativa fall av ADHD. Denna situation belyser behovet av proffs och kliniker att ha ett tydligt protokoll som anser inte bara relevanta variabler, utan också relationer mellan dem.

Därför forskargrupp skola lärande, svårigheter och akademiska prestanda (Lindas) från universitetet i Oviedo har arbetat på att utveckla ett komplett protokoll till identifyprofiles av kortikala aktivering och executive kontroll att tillhandahålla en mer objektiv diagnosen ADHD än vad som för närvarande används. Detta protokoll är särskilt viktigt eftersom det tar hänsyn till det faktum att kortikala aktivering i frontal- och prefrontala cortex påverkar den verkställande funktionen. Det nuvarande protokollet kommer att vara användbart för kliniker som är intresserade av att utföra en fullständig bedömning att anser att samspelet mellan relevanta variabler för diagnos. Därför är protokollet baserat på bedömning modell från en nyligen genomförd studie föreslagit Rodriguez et al. som tar hänsyn till samspelet mellan kortikala aktivering och executive variabler (figur 1).

Sammanfattningsvis är syftet med detta protokoll att ge en mer objektiv diagnostiskt tillvägagångssätt för denna utvecklingsmässig funktionsnedsättning än finns för närvarande, och att analysera på djupet förhållandet mellan aktivering och verkställande funktionen åtgärder. Förfarandet kommer att ta hänsyn även till några av de hypotetiska bestämningsfaktorerna för ADHD, både i förhållandet mellan aktivering av utvalda områden av hjärnan och skillnader i prestanda på olika aspekter av verkställande funktion såsom underlåtenhet, provisioner eller svarstider.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

Föreliggande studie genomfördes enligt Helsingforsdeklarationen, som fastställer de etiska principerna för forskning på människor. Studiens mål, omfattning och förfarande godkändes också av den etiska kommittén av universitetet i Oviedo och universitet sjukhus av Asturien.

1. föräldrar rapport

  1. Innan du börjar protokollet bedömning, få undertecknade föräldramedgivande för barnet att bedömas.
  2. Genomföra en strukturerad intervju med familjer av deltagarna.
    Obs: Strukturerade intervjun har lämnats som en bilaga.
  3. Har familjer och/eller lärare deltagarens slutföra skalan för bedömning av ADHD13. Denna skala består av 20 artiklar som ger information om förekomsten av symtom relaterade till bristande uppmärksamhet och hyperaktivitet/impulsivitet som refereras i Diagnostic and Statistical Manual of Mental Disorders.
    1. I det här avsnittet har terapeuten ge följande instruktioner: ”nu, för att få viktig information om ditt barn, du måste slutföra detta frågeformulär som hänvisar till de symtom som kan vara företrädare för ditt barns beteende. Du måste klassificera den frekvens med vilken du observera dessa 20 symtom ”.

2. kognitiva åtgärder

  1. För att mäta uppmärksamhet variabler, administrera en kognitiv skala.
    1. Administrera en kognitiv skala14 (efter protokollet i manualen) för att bedöma enskilda intelligens hos barn och ungdomar i åldrarna 6 år och 16 år 11 månader.
    2. Analysera på djupet den kognitiva profil som erhålls genom skalan.
      Obs: Med tanke på den information som ingår i den kognitiva skalor manuellt, resultaten från skalan Wechsler kunde påverkas av ADHD, ledande till lägre poäng i processorhastighet och arbetsminnet i jämförelse med perceptuella resonemang och verbala förståelse.

3. verkställande åtgärder med hjälp av kontinuerlig prestandatester

  1. Analysera prestanda för de barn som använder två katodstrålebildrör: en baserad på en virtuell verklighet CPT15 och den andra består av en traditionell CPT16.
  2. Administrera de virtuell verklighet utifrån CPT15. Detta är en CPT baserat på en virtuell verklighet miljö som återger villkoren i en vanlig klass. Den utvärderar uppmärksamhet, impulsivitet, processorhastighet och motorisk aktivitet hos barn och ungdomar mellan 6 och 16 år. De verksamhet som utgör testet är förinställda, och det är inte möjligt att ändra någon specifik egenskap av uppgifter.
    1. Dubbelklicka på den virtuella verkligheten CPT app att starta programmet.
    2. Ange användarnamn och lösenord som tillhandahålls av programlicensen.
    3. Ange den deltagarna informationen (namn, efternamn och födelsedatum) och klicka på fönstret ”gå in i det virtuella klassrummet”.
    4. Be deltagaren att bära huvudet monterad Display (HMD) glasögon och hörlurar, och informera dem om vikten av att bära det under hela provningen. Har terapeuten säga: ”nu måste du bära dessa speciella glasögon under virtual reality uppgifter, om du inte ser mycket väl eller har någon fråga om det, berätta för mig och jag hjälper dig att lösa det”.
      Obs: Dessa glasögon är anslutna till datorn, så att terapeuten kan se bilderna deltagarna tittar på för att säkerställa att de förstår test (figur 2).
    5. Be deltagaren att hålla knappen med sin dominerande hand innan du startar de virtuella uppmärksamhet uppgifterna. Har terapeuten säga: ”du behöver hålla och tryck på knappen med samma hand du skriver med”.
    6. Har deltagaren utforska den virtuella miljön (en typisk klassrum) och perspektiv av en student som sitter vid ett av skrivborden tittar på tavlan för 15 s (figur 3). Genomföra denna del av den virtuella läraren men dessa instruktioner ”: Hej, med glasögon som du bär, kan du se hela klassrummet: till vänster, till höger, upp och ner. Du kan se allt. Märka allt i rummet, titta på väggarna och andra människor, titta på vad du vill ”.
    7. Har deltagaren följa den virtuella läraren, som guidar dem genom uppgifterna. Den första delen som deltagaren utför är utbildning, som består av visuellt lokalisera ballonger och poppar dem genom att trycka på knappen. Har den virtuella läraren i denna del instruera denna del som följer: ”nu när du har inspekterat allt, du kommer att börja göra något roligt. Vi har placerat några glänsande röda ballonger omkring dig. Du behöver hitta ballonger genom att flytta ditt huvud. När du hittar en, titta på det noga, och tryck på för att göra det pop. Du måste hitta 4 ballonger. Kom så går vi! Utmaningen börjar nu ”!
    8. Har deltagaren fortsätter du till nästa steg som är den första övningen. Detta är baserat på ”x-nej” paradigm (traditionellt känd som ”no-go”), där deltagaren måste trycka på knappen när han eller hon inte se eller höra stimulansen ”apple”. Har den virtuella läraren säga: ”nu, du kommer för att se några ritningar på tavlan. Jag vill också säga några ord till dig. Du måste betala uppmärksamhet och klicka på knappen, så snabbt som möjligt, när du ser eller hör något som är inte en APPLE. Men var försiktig! Du måste trycka på knappen varje gång du ser eller hör någon annan sak. Till exempel, har om du hör ”molnet” eller om en teckning av ett moln visas på tavlan, du att trycka på knappen. Kom ihåg: Aldrig tryck på knappen när du ser eller hör apple! Utmaningen börjar... Nu ”!.
      Obs: Eftersom verksamheten är förinställda i programmet, det är inte möjligt att ändra mål-stimulans (i detta fall, APPLE).
    9. Har deltagaren slutföra den förra övningen genom att följa instruktionerna att trycka på knappen varje gång han eller hon ser eller hör numret ”sju”. Denna del består av ett ”X” paradigm (eller ”gå” uppgift). Säga dessa instruktioner: ”nu du kommer att arbeta med siffror. Du kommer att se siffror på tavlan och du kommer också att höra tal. Du måste trycka på knappen varje gång du höra eller se hur många ”sju”. Tryck inte på knappen för alla andra nummer. Till exempel, om du hör eller ser numret tryck ”tre” inte på knappen. Kom ihåg: Alltid att trycka på knappen när du ser eller hör ”sju”! Provningen börjar nu ”!
      Obs: eftersom verksamheten är förinställda i programmet, är inte möjligt att ändra mål-stimulans (i detta fall, sju).
    10. Skriva ut rapporten av testresultaten via webbplatsen test att lägga till namn och efternamn på barnet bedömas. Denna rapport sammanställer resultat för följande variabler: utelämnanden, provisioner, svarstid och variabilitet och komplettera denna information genom att differentiera dessa åtgärder av sensorisk modalitet (visuell kontra auditiv), närvaro / frånvaro av distraktorer, och aktivitetstyp (gå vs. no-go), ledde vilket till olika utförande profiler.
  3. Administrera de traditionella CPT16. Detta är en CPT som kan användas i en visuell eller auditiv version, men i detta protokoll endast visuell version används. Detta test innehåller förinställda aktiviteter. De visuella normerna för CPT gå från 4 år till mer än 80, efter ålder och kön.
    1. Kontrollera att deltagaren är avslappnad, att uppmärksamma deras andning och säkerställa att den är kontrollerad. Om det visas att deltagaren inte kontrollerar sin andning. Ange följande: ”du bör fokusera på buken kontraktion och kontrollerade andas ut”.
    2. Öppna programmet CPT och ange namn och födelse datum för barnet, och tryck på okej.
    3. Klicka på visuella uppgifter fönster och klicka på knappen Starta , datorn startar till lasta de visuella uppgifterna.
    4. Säkerställa att deltagaren håller knappen (som är ansluten till en dator) med sin dominerande hand. Upprepa instruktionen från steg 5 av den virtuella verkligheten CPT: ”du behöver hålla och tryck på knappen med samma hand du skriver med”.
    5. Informera deltagare i följande anvisningar om testet: ”du har att trycka på knappen när du ser en svart ruta i den övre delen som är målet stimulans. Dock inte trycker på knappen när den svarta fyrkanten i nedre delen ”(figur 4).
    6. Har deltagaren utför den utbildning del (som varar i cirka 3 min) tills det är klart deltagaren förstår uppgiften. I den utbildningsdelen av CPT, målet (stimulus som deltagaren har att svara) och icke-målet (stimulus som deltagaren har att undvika svara) stimulus visas slumpmässigt på skärmen; terapeuten bör iaktta huruvida deltagaren trycker på knappen korrekt eller inte. Om deltagaren inte trycker på knappen enligt anvisningarna, har terapeuten förklara anvisningarna igen och då deltagaren kommer att behöva upprepa avsnittet utbildning.
    7. Berätta för deltagaren att uppgiften är mycket lång och att han eller hon måste hålla sig stilla och koncentrera sig på att göra uppgifterna.
    8. Har deltagaren slutföra CPT aktiviteterna. Den är uppdelad i två sektioner. Den första delen av testet (”föremål” eller vaksamhet läget), kännetecknas av mål: icke-målorganismer förhållande av 1: 3. 5. Detta framgår av en tendens att inte trycka på knappen. I andra avsnittet (”ofta” eller högt svar efterfrågan läge) presenterar ett mål: icke-målorganismer förhållandet mellan 3.5:1, så barnet måste hämma tendensen att svara.
    9. Efter slutförandet av CPT, generera en rapport som sammanställer följande variabler: utelämnanden, RT (svarstid mellan presentationen av målet stimulans och ämne svar), provisioner, variabilitet, D prime (kvaliteten på koncentration under provningen baserat på antalet fel i testet) och ADHD Index, hänförligt till en närvaro eller frånvaro av uppmärksamhetsstörning med hyperaktivitet. Beräkna detta ADHD Index från summan av: TR första hälften + D prime understödjahalvan + Summa variabilitet och tolkas som tillskrivas av ADHD när poängen är lägre än-1.80.

4. kortikala aktiveringsåtgärder i Fp1 och Fpz Cz regioner (Hemoencephalography och kvantifierade elektroencefalografi) 17

  1. Öppna programvaran Bioexplorer och välja design POCKET_HEG_video_1ch_AI_HEGRatio.bxd.
    1. Tryck på tid på för att se tiden under bedömningen (35 s).
    2. Informera deltagaren att han eller hon inte flytta och måste fortfarande. Terapeuten informerar deltagaren om vikten av återstående stilla under bedömningen av blodets syresättning: ”nu är det mycket viktigt att du är fortfarande under utvärderingen av blodets syresättning eftersom om du flyttar, systemet kommer att misslyckas, och det kommer att vara nödvändigt att mäta igen. ”Är du redo”?
    3. Klicka på den röda knappen och ange namnet på ämnet och den kortikala punkt som kommer att bli mätt (Fp1 region för bedömning av hämning kapacitet) och Fpz för bedömning av uppmärksamhet kapacitet.
    4. Satte bandet på deltagarens pannan i ett visst område: Fp1 (för bedömning av hämning kapacitet) och Fpz (för bedömning av uppmärksamhet kapacitet) som kan ses i figur 5.
    5. Att kontrollera att inga yttre ljus går bandet. Justera bandet att deltagarens chef på ett sådant sätt att det inte är löst och inte faller under utvärderingen.
    6. Sätta den Hemoencephalography-nirHEG (som är ansluten till pannbandet) runt deltagarens hals, som ett halsband.
    7. Slå på hårdvara för att ansluta bandet till datorn.
    8. Mått på blodets syresättning av ett visst område genom de nir-HEG program för cirka 35 s. Tryck på den gröna knappen för att starta att mäta blodets syresättning och 35 s senare tryck på vit knapp för att avsluta bedömningen.
    9. Skriva ut det som tillhandahålls av programmet och analysera nir-HEG förhållandet mellan deltagaren som tillhandahålls av programmet. Medelvärdet av detta verktyg är 100 (SD = 20) som används för att kalibrera spektrofotometrar. En uppmärksamhet Index (AI) erhålls också genom det nir-HEG, som visar oförmåga deltagaren öka ratio och hjärnans aktivering. Detta är användbart för att identifiera problem med uppmärksamhet och mäta kapacitet av koncentration.
  2. Mäta de kortikala aktiviteten deltagaren med hjälp av kvantifierade elektroencefalografi (Q-EEG), en datoriserad EEG-system som ger nivåer av kortikala aktivering via beta/theta förhållandet. Det används för att mäta allmän uppmärksamhet, att inte ta den utförda uppgiften.
    Obs: Analys av beta/theta baserat har genomförts enligt tidigare studier12.
    1. Informera deltagare i den rätta bukandning krävs under provningen.
    2. Öppna programvaran Bioexplorer och välja den design combined_Theta_Beta.bxd. Skärmen visas delas upp i två fönster (till vänster visar den kortikala aktiviteten FP1 och till höger visar den kortikala aktiviteten av CZ)
    3. Klicka på den röda knappen och ange namnet på ämnet och den kortikala punkt som kommer att bli mätt (Fp1 för bedömning av hämning kapacitet) och Cz region för bedömning av uppmärksamhet kapacitet.
    4. Sätta den röda elektroden i regionen Fp1 och blå elektroden i regionen Cz, tillämpa elektrodgel (med hjälp av informationen som finns på: ”http://neurologiclabs.com/neuromonitoring/eeg/”, att se till att elektroderna placeras korrekt) (se figur 6 ).
    5. Sätta två mer kontroll elektroder (svarta och vita elektroderna) på den participant´s vänster och höger örsnibbar, tillämpa elektrod gel.
    6. Att deltagaren har hennes eller hans ögon öppna under bedömningen. Terapeuten måste titta på deltagaren genom hela bedömningen. Om deltagaren stänger sina ögon när som helst avsluta bedömningsprocessen och upprepa det när deltagaren är utvilad.
    7. Placera rumsgivaren Elektromyografi (EMG) på den högra underarmen att identifiera graden av rörelse.
    8. Informera deltagaren att han eller hon måste förbli avslappnad, inte försöker flytta under aktiviteten en andas långsamt. Deltagaren måste koncentreras på datorskärmen medan de theta och beta vågor som avges. Terapeuten säger ”: du måste vara stilla och avslappnad för 35 s, det enda du behöver göra är att titta på theta/beta-vågorna som kommer att visas på datorskärm”.
    9. Tryck på den gröna knappen för att starta att mäta kortikal aktivitet och 35 s senare tryck på vit för att avsluta bedömningen.
    10. Skriva ut resultaten genereras från program och analysera dem. Om beta/theta förhållandet är lägre än 50% på Cz, utvisar detta ett underskott på bibehållen uppmärksamhet. Däremot, om förhållandet är också lägre vid Fp1, är detta resultat relaterat till en försämring av executive kontroll, hänförligt till hyperaktivitet.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Med det förfarande för bedömning som presenteras här, är det möjligt att genomföra en effektiv bedömning om ADHD symtomatologi för att utforma en korrekt ingripande och göra rekommendationer för föräldrar och lärare. Nedan visas en serie av representativa resultat för en deltagare med ADHD och en deltagare utan ADHD, vilket gör att yrkesverksamma att se skillnaderna mellan de två profilerna.

När kliniker hade informerat samtycke från familjerna, administrerades en kognitiv skala (WISC IV) till barnen för att utesluta de deltagare som presenterar låg eller hög kapacitet. Följande steg sedan sammanställt en uppmärksamhet profil av barnen med hjälp av kontinuerlig prestandatest och aktivering kortikala tekniker (Q-EEG och nir-HEG). Figur 7 visar resultaten av barn med och utan ADHD i den virtuella verkligheten CPT. dessa resultat visar barn med ADHD har mer utelämnanden och provisioner fel, samt högre motorisk aktivitet och större svarstider.

Likaså, figur 8 visar resultaten av traditionella CPT visar hur barnet med ADHD fram större procenttal i utelämnanden, provisioner, svarstider och variationen av svar. Medan barnet utan ADHD visade de bästa score i slutet av aktiviteter, visade barn med ADHD inte förbättring i någon av de fyra block.

Figur 9 visar ett exempel på kortikal aktivering samlas in av nir-HEG i ett barn drabbas av ADHD som erhöll 24,5 procentenheter under genomsnittet i Fp1 region.

På samma sätt, ett exempel på de åtgärder som samlas in av Q-EEG hos ett barn med ADHD (FP1 region) visas i figur 10 som utvisar hur symptomen för ADHD orsaka en minskad i kortikala aktivering (baserat på beta/theta under 0,5).

Figure 1
Figur 1 . Modell av ADHD bedömning
Baserat på Hemoencephalograpy (nir-HEG), kvantifieras elektroencefalografi (Q-EEG) och traditionella CPT (CPT). Variabler som ingår: HEG-Fp1(nir-HEG ratio from left pre-frontal cortex); HEG-FpZ (nir-HEG förhållandet från centrala före frontala cortex); Q-EEG-Fp1(beta-theta ratio from left pre-frontal cortex); Q-EEG-CZ (beta-theta förhållandet från centrala cortex); CPT-OMIS (försummelser som begåtts i CPT); CPT-COMIS (provision begåtts i CPT); CPT-VAR (svar variabilitet under CPT uppgifter); CPT-RT (svarstid erhållits i CPT); CPT-DPR (D prime Index som tillhandahålls av CPT); ADHD-INDEX (ADHD Index som tillhandahålls av CPT). Denna modell återspeglar en starkare koppling mellan aktivering (centrala och vänster prefrontala) och utförande i ADHD-barn än sina jämnåriga utan sjukdomen. Låg kortikala aktivering (genom QEEF) och blodets syresättning (av nir-HEG) i Fp1 region, är relaterade till låga prestanda i CPT. likaså normala nivåer av elektrisk aktivering och blod syresättning är associerade till normala resultat från CPT. som tillhandahålls av Rodríguez et al. 11. vänligen klicka här för att visa en större version av denna siffra.

Figure 2
Figur 2 . Head Mounted Display(HMD) glasögon av den virtuella verkligheten CPT.
Bilden visar de Head Mounted Display (HMD) glasögon, hörlurar och knappen som måste hållas med den dominerande handen. Bilden visar också det virtuella klassrummet som visas att deltagaren via glasen och terapeuten via datorskärmen. Klicka här för att se en större version av denna siffra.

Figure 3
Figur 3 . Virtuellt klassrum som tillhandahålls av den virtuella verkligheten CPT.
Virtuella klassrummet miljö där deltagaren gör de uppgifter som förklaras av en virtuell lärare. Klicka här för att se en större version av denna siffra.

Figure 4
Figur 4 . Bilder som finns i den traditionella CPT.
Högra bilden visar den målarter stimulansen och vänstra bilden visar målet stimulans. Klicka här för att se en större version av denna siffra.

Figure 5
Figur 5 . Deltagare som bär bandet nir-HEG.
Bilden visar den nir-HEG bandet placeras i regionen Fp1 och hårdvaran ansluten.

Figure 6
Figur 6 . Deltagare med elektroder av Q-EEG.
Bilden visar blå elektroden i regionen Cz och den röda i regionen Fp1. Kontroll elektroderna: svart och vitt, har placerats på den participant´s vänster och höger örsnibbar, tillämpa elektrodgel. Slutligen placerades en Elektromyogram på den högra underarmen.

Figure 7
Figur 7 . Prestanda och motor aktivitet under den virtuella verkligheten CPT.
Y-axeln visar standardiserade poängen från den virtuella verkligheten CPT (partitur över 60 innebär låg prestanda i variabeln studerade och noter under 60 innebär bra prestanda av de variabler som studerades. X-axeln visar de olika variabler som tillhandahålls av Virtual Reality testet. Färger: gul, orange och rött, representerar betyget i svårighetsgrad: låg, medelhög och hög i utförandet av olika variabler. A och C illustrera prestanda för en deltagare utan ADHD (A) och en deltagare med ADHD (C).
Bilder B och D representerar subject´s huvud rörelse (motorisk aktivitet) under hela provningen. Den gröna fyrkanten refererar till tavlan och gula torget representerar området där virtuella tavlan kan släpper visual spänna för att upptäcka stimulansen. Om barnet flyttar från gula torget, gör det omöjligt att utföra visuella uppgiften ordentligt. Dot diagrammet ger en bild som representerar barnets uppmärksamhet mot tavlan och som allmän uppgift. Bild B representerar den motoriska aktiviteten i en deltagare utan ADHD och bild D representerar den motorisk aktiviteten av en deltagare med ADHD.

Figure 8
Figur 8 . Profil som tillhandahålls av traditionella CPT i de viktigaste variablerna.
Figur A representerar profilen för en elev med ADHD medan figur B visar utförandet av ett barn med en prestanda liknar den normativa gruppen. Termen ”SS” avser standardiserad noter. Standardiserade noter under 80 representerar låg prestanda. ”Q1"(25%) ”, Q2"(50%), ”Q3"(75%) och ”Q4"(100%) representerar de fyra kvartiler CPT uppgifter. Denna uppdelning är användbart för att se om motivets uppmärksamhet minskar under verksamhet eller inte.

Figure 9
Figur 9 . Aktivering mått med nir-HEG.
Denna figur visar indikatorn baserat av syresättning av blodet vid viss (Fp1/Fpz) och en uppmärksamhet-index som är uttryckt i procent (en procentsats under 50% motsvarar en låg uppmärksamhet index).

Figure 10
Figur 10 . Kortikala aktiveringsåtgärder i FP1.
Siffrorna visar utdata från Q-EEG. Den övre delen visar beta/thetavågor mäts individuellt, och den nedre delen visar beta/theta förhållandet i Cz regionen och Elektromyografi resultaten från den högra underarmen. CZ beta/theta förhållandet visas till vänster (i detta fall är 0,55), kortikala aktiveringen är bra när förhållandet är högre än 0,50. Elektromyografi från den högra underarmen används för att säkerställa att deltagaren är avslappnad på en muskulös nivå, och till höger (i detta fall värdet av EMG är 4.22). Bra värden i Elektromyografi är nedan 5.0. Klicka här för att se en större version av denna siffra.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Här presenterar vi ett effektivt protokoll för bedömning av ADHD från 6-16 år i åldrar. Tanke på ADHD och dess höga prevalensen symtomatisk komplexitet, måste yrkesverksamma ha tillförlitliga och instrument för att diagnostisera denna sjukdom. Generellt används allmänt frågeformulär baserat på beteendemässiga observationer. Användningen av dessa instrument som åtgärdens enda bedömning har dock vissa begränsningar, inklusive potentiella subjektivitet hos observatören18.

Resultaten visar, betonade detta protokoll belyser skillnaderna mellan en deltagare med ADHD mot en deltagare utan ADHD. Mer specifikt, skulle det kunna ses som en deltagare med ADHD hade lägre poäng i uppmärksamhet variabler från båda katodstrålebildrör (utelämnanden, provisioner, svarstider och motorisk aktivitet) samt lägre kortikala aktivering och blod syresättning i Fp1 och Fpz Cz hjärna regioner. Av denna anledning är det mycket relevant att kontrast den information som erhållits genom observation skalor med den kognitiva profilen för barnen och prestanda i CPTs. proffs kan sedan utföra en mer realistisk och tillförlitlig bedömning och därmed ge rekommendationer för föräldrar och lärare som är särskilt anpassade till de individuella behoven hos varje barn.

Dock är ett avgörande steg i detta protokoll förvaltningen av uteslutningskriterier. sjukvårdspersonal måste säkerställa ADHD symptomen inte är beroende av annan orsak såsom klarsynt, emotionella eller sociala problem19.

En mindre begränsning av detta protokoll är den tid som krävs för att slutföra varje bedömning. Detta protokoll är i allmänhet bäst uppdelad i flera sessioner för att garantera deltagarnas välbefinnande. Tillämpligheten av denna metod har presenterats i tidigare studier11,12 som visade effekten av bedömning modellen för att få en korrekt diagnos av ADHD enligt Diagnostic and Statistical Manual av Mental Disorders kriterier.

Framtida linjer forskning skulle baseras på införandet av neurologiska verktyg för att få en objektiv bedömning av ADHD, med tanke på funktionella och strukturella hjärnavbildningsmetoder. Även om denna forskning används kvantitativ analys från kvantifieras elektroencefalografi och Hemoencephalography (nir-HEG), det skulle vara positivt införandet av andra instrument för att kontrast neuropsykologiska åtgärder. Dessutom hjälper denna typ av studie av kliniker för att upptäcka specifika profiler av kortikala aktivering (Q-EEG) och CPT (executive control) att göra åtskillnad mellan de tre typerna av ADHD presentationer.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Författarna som listas ovan intyga finns det inga ekonomiska intressen eller andra intressekonflikter när det gäller föreliggande studie.

Acknowledgments

Detta arbete har stötts av en projektera av den Asturien (FC-15-GRUPIN14-053) och pre bidrag från programmet Severo Ochoa (BP14-030). Vi vill tacka Anna Bujnowska för hennes bidrag och Heather Marsh och Nigel Marsh för deras hjälp.

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

Neurovetenskap fråga 134 Attention Deficit Hyperactivity Disorder bedömning kontinuerlig prestandatest virtuell verklighet exekutiva funktioner kortikala aktiveringsåtgärder kvantifieras elektroencefalografi Hemoencephalography
Med hjälp av hjärnans aktivering (nir-HEG/Q-EEG) och sådana åtgärder (färgtelevisionsapparater) i ett protokoll för bedömning av ADHD
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