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Neuroscience

Utilizzando l'attivazione del cervello (nir-HEG/Q-EEG) e misure di esecuzione (TTC) in un protocollo di valutazione di ADHD

Published: April 1, 2018 doi: 10.3791/56796

Summary

Questo lavoro presenta un nuovo protocollo per la valutazione di disordine di iperattività di Deficit di attenzione (ADHD) fornendo una procedura diagnostica più oggettiva per questo disordine inerente allo sviluppo, basato sull'uso di strumenti innovativi. Analizza anche il rapporto tra misure di attivazione e funzione esecutiva.

Abstract

Attention Deficit Hyperactivity Disorder (ADHD) è un problema che influisce sulle prestazioni accademiche e ha gravi conseguenze che si traducono in difficoltà nel contesto scolastico, sociale e familiare. Uno dei problemi più comuni nell'identificazione di questo disturbo riguarda l'apparente sulla diagnosi del disturbo dovuto all'assenza di protocolli globale per la valutazione. Il gruppo di ricerca della scuola di apprendimento, la difficoltà e la Performance accademica (ADIR) presso l'Università di Oviedo, ha sviluppato un protocollo completo che suggerisce l'esistenza di determinati pattern di attivazione corticale e controllo esecutivo per l'identificazione ADHD più obiettivamente. Questo protocollo prende in considerazione alcuni dei determinanti ipotetici di ADHD, tra cui la relazione tra l'attivazione di aree selezionate del cervello e le differenze in termini di prestazioni su vari aspetti del funzionamento esecutivo come omissioni, commissioni o risposta volte, utilizzando strumenti innovativi di continuo test di Performance (basato su CPT di realtà virtuale e tradizionale CPT) e misure di attivazione del cervello (due diversi strumenti, basato su Hemoencephalography-nirHEG; e quantificato Elettroencefalografia - Q-EEG, rispettivamente). Questo modello di valutazione mira a fornire una valutazione efficace della sintomatologia ADHD al fine di progettare un intervento accurato e le raccomandazioni necessarie per genitori e insegnanti.

Introduction

L'obiettivo generale del presente protocollo è quello di sviluppare una procedura completa o il modello di valutazione per la diagnosi di disordine di iperattività di Deficit di attenzione, altrimenti noto come ADHD. ADHD è uno dei problemi che influisce sulle prestazioni accademiche. Resta inteso per essere un disordine caratterizzato da problemi con attenzione, controllo inibitorio e iperattività, in cui la prestazione è significativamente più bassa di loro coetanei1,2. L'ultima versione del sistema diagnostico ed il manuale statistico dei disturbi mentali (DSM)1 include diversi aggiornamenti dalla versione precedente: ADHD è stato classificato come un disordine neurodevelopmental; l'età di comparsa dei sintomi è stato aumentato così ora i sintomi possono manifestarsi prima dei 12 anni di età; il termine di presentazione di ADHD dovrebbe essere utilizzato invece di sottotipo (presentazione prevalentemente iperattivo/impulsivo; principalmente disattenta; e combinata, e); Infine, è stato accettato come una comorbidità con disturbi dello spettro autistico.

Ci sono diverse valutazioni dei tassi di prevalenza a seconda del paese o regione analizzato3,4,5. Una revisione sistematica globale internazionale3 osservato un tasso di prevalenza medio di 5.29%. Tuttavia, applicando criteri dal manuale statistico dei disturbi mentali e sistema diagnostico4, la percentuale varia dal 5.9 al 7,1%. Allo stesso modo, una meta-analisi di ADHD in una popolazione spagnola fornito una media di 6,8%5. Le variazioni nei tassi di prevalenza potrebbero essere dovuto i protocolli di valutazione differenti utilizzati.

Anche se c'è un notevole corpus di ricerca suggerisce una base neurologica per ADHD, le origini di questo disordine rimangono poco chiare. Diversi studi hanno associato la sintomatologia ADHD a hypoactivation corticale del cervello, che è legato ad un deficit nella dopaminergico e noradrenergico sistemi6. I moduli di sistema noradrenergico l'attenzione selettiva e i livelli di attivazione necessari per svolgere un compito. D'altra parte, il sistema dopaminergico è responsabile di controllo inibitorio, sia a livello esecutivo e motivazionale. L'attivazione corticale basso legate alla dopaminergiche e sistemi noradrenergic è presunta per essere la base per i deficit attentivi ed inibitori presentata nell'ADHD. In questo senso, i bambini con ADHD mostrano bassa attivazione corticale nei sistemi dopaminergico e noradrenergico, che si manifesta con diversi profili di attività corticale electro in un dichiarare di resto, evidenziato dalla aumentata theta- e diminuita attività beta 7,8 , così come i bassi livelli di ossigenazione del sangue in Fp1 (anteriore lato del lobo frontale sinistro) e le regioni FPz/Cz (zona centrale della corteccia pre-frontale).

L'ossigenazione del sangue viene misurata utilizzando nir-HEG, che utilizza funzionale spettroscopia nel vicino infrarosso per misurare le variazioni di colore nel sangue nel cervello per indicare le aree di saturazione di ossigeno; sangue ossigenato è rosso brillante, mentre de-ossigenato sangue è un cremisi profonda, quasi violaceo. Attivazione corticale è misurata utilizzando quantificato elettroencefalografia (Q-EEG). Si tratta di un sistema computerizzato di EEG che registra l'attività elettrica nel cervello per fornire livelli di attivazione corticale mediante il rapporto beta/theta. Misura l'attenzione in generale, indipendentemente dall'attività da eseguire. Altri studi si sono concentrati sull'esistenza di una funzione esecutiva danno (EF) nella ADHD popolazione9, che spiegherebbe il difficoltà i bambini con ADHD hanno controllo di risposte impulsive, resistere alle interferenze o distrazioni, organizzazione di attività in modo sequenziale e sostenere lo sforzo conoscitivo durante l'esecuzione di un'attività.

Generalmente, questi sintomi caratteristici dell'ADHD hanno gravi conseguenze che causare difficoltà nel contesto scolastico, sociale e familiare. I bambini con ADHD hanno una maggiore probabilità di ripetizione di un grado e/o completamento meno voti a scuola rispetto ai bambini senza ADHD. Inoltre, l'abbandono della high school è tre volte più probabile tra i giovani con ADHD10,11.

Considerando le modifiche e la nuova categorizzazione di ADHD nella versione corrente del sistema diagnostico ed il manuale statistico dei disturbi mentali 1, risultati pertinenti per stabilire la relazione tra i livelli di attivazione corticale in specifiche del cervello aree, funzioni esecutive e variabili relative diagnosi7,8,11,12 (cioè., differenze tra i tre tipi di ADHD presentazioni).

Uno dei problemi più comuni nell'identificazione di ADHD è la diagnosi del disturbo dovuto all'assenza di protocolli globale per la valutazione. Il fatto che i professionisti non abbia un protocollo generale basato su variabili oggettive sta causando una grande percentuale di falsi positivi e falsi negativi casi di ADHD. Questa situazione evidenzia la necessità per i professionisti e i clinici per avere un chiaro protocollo che considera non solo le variabili rilevanti, ma anche le relazioni tra loro.

Per questo motivo, il gruppo di ricerca della scuola di apprendimento, la difficoltà e la Performance accademica (ADIR) presso l'Università di Oviedo ha lavorato sullo sviluppo di un protocollo completo di identifyprofiles di attivazione corticale e controllo esecutivo per fornire un diagnosi più obiettiva di ADHD rispetto a ciò che è attualmente in uso. Questo protocollo è particolarmente importante perché prende in considerazione il fatto che l'attivazione corticale nella corteccia frontale e prefrontale urta la funzione esecutiva. L'attuale protocollo sarà utile per i medici che sono interessati a compiere una valutazione completa che considera l'interazione tra le variabili rilevanti nella diagnosi. A tal fine, il protocollo è basato sul modello di valutazione da un recente studio proposto da Rodriguez et al. che prende in considerazione l'interazione tra l'attivazione corticale ed esecutiva variabili (Figura 1).

In sintesi, lo scopo del presente protocollo è di fornire una procedura diagnostica più oggettiva per questo disordine inerente allo sviluppo rispetto a quella attualmente disponibile e di analizzare in profondità la relazione tra misure di attivazione e funzione esecutiva. La procedura inoltre prenderà in considerazione alcuni dei determinanti ipotetici di ADHD, sia nel rapporto tra l'attivazione di aree selezionate del cervello e differenze nelle prestazioni su vari aspetti del funzionamento esecutivo come omissioni, commissioni o tempi di risposta.

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Protocol

Il presente studio è stato condotto secondo la dichiarazione di Helsinki, che stabilisce i principi etici per la ricerca che coinvolge esseri umani. Obiettivi dello studio, la portata e la procedura sono stati anche approvati dal comitato etico della Università di Oviedo e Università ospedale delle Asturie.

1. i genitori Report

  1. Prima di iniziare il protocollo di valutazione, ottenere consenso firmato dei genitori per il bambino di essere valutati.
  2. Condurre un'intervista strutturata con le famiglie dei partecipanti.
    Nota: L'intervista strutturata è stato fornito come un'appendice.
  3. Hanno famiglie e/o insegnanti del partecipante completare la scala per la valutazione di ADHD13. Questa scala comprende 20 elementi che forniscono informazioni sulla presenza di sintomi correlati al deficit di attenzione e iperattività/impulsività che sono indicati nel Diagnostic and Statistical Manual of Mental Disorders.
    1. In questa sezione, hanno il terapeuta impartire le seguenti istruzioni: "ora, al fine di ottenere informazioni significative circa il vostro bambino, è necessario completare questo questionario riferendosi ai sintomi che potrebbero essere rappresentativo del comportamento di vostro figlio. Si deve classificare la frequenza con cui si osservano questi 20 sintomi".

2. misure conoscitive

  1. Per misurare le variabili attenzionali, amministrare una scala conoscitiva.
    1. Amministrare un di scala conoscitiva14 (seguendo il protocollo nel manuale) per la valutazione di intelligenza individuale in bambini ed adolescenti fra le età di 6 anni e 16 anni e 11 mesi.
    2. Analizzare in profondità il profilo cognitivo ottenuto dalla scala.
      Nota: Considerando le informazioni incluse nel manuale di scale conoscitive, i risultati dalla scala di Wechsler potrebbero essere influenzati da ADHD, portando a punteggio in velocità di elaborazione e memoria rispetto al ragionamento percettivo di lavoro inferiore e verbale comprensione.

3. executive misura utilizzando test continuo delle prestazioni

  1. Analizzare le prestazioni dei bambini utilizzando due CPTs: uno basato su un virtuale realtà CPT15 e l'altro composto da un CPT tradizionale16.
  2. Amministrare la realtà virtuale base CPT15. Si tratta di un CPT basato su un ambiente di realtà virtuale che riproduce le condizioni di una classe regolare. Valuta l'attenzione, impulsività, velocità di elaborazione e attività motoria in bambini e adolescenti tra i 6 e i 16 anni. Le attività che compongono il test sono preimpostate e non è possibile modificare qualsiasi caratteristica specifica dei compiti.
    1. Fare doppio clic su app CPT di realtà virtuale per avviare il programma.
    2. Immettere il nome utente e la password forniti dalla licenza del programma.
    3. Inserire le informazioni del partecipante (nome, cognome e data di nascita) e fare clic sulla finestra "Andare in aula virtuale".
    4. Chiedere al partecipante di indossare gli occhiali di Head Mounted Display (HMD) e cuffie e informarli dell'importanza di indossarla durante l'intera prova. Avere il terapeuta dicono: "ora hai bisogno di indossare questi occhiali speciali durante le attività di realtà virtuale, se non si vede molto bene o qualsiasi problema a tale proposito, ti prego, dimmi e aiutarti a risolverlo".
      Nota: Questi occhiali sono collegati al PC, quindi il terapeuta può vedere le immagini che i partecipanti stanno guardando al fine di garantire che essi capire il test (Figura 2).
    5. Chiedere al partecipante di tenere premuto il pulsante con la mano dominante prima di iniziare l'attività di attentional virtuali. Avere il terapeuta dicono: "È necessario tenere premuto e premere il pulsante con la stessa mano si scrive con".
    6. Che il partecipante esplorare l'ambiente virtuale (una tipica classe) e assumono la prospettiva di uno studente seduto a uno dei banchi guardando la lavagna per 15 s (Figura 3). Condurre questa parte dall'insegnante virtuale però queste istruzioni: "Ciao, con gli occhiali che si indossa, si può vedere l'intera aula: a sinistra, a destra, su e giù. Si può vedere tutto. Avviso tutte le cose in camera, guardare le pareti e le altre persone, Guarda quello che vuoi".
    7. Hanno il partecipante seguire l'insegnante virtuale, che li guida attraverso le attività. La prima parte che esegue il partecipante è un allenamento che consiste di visivamente individuazione palloncini e popping loro premendo il pulsante. Sono l'insegnante virtuale in questa parte indicare questa parte come segue: "ora che ispezionato tutto, vuole iniziare a fare qualcosa di divertente. Abbiamo messo alcuni palloncini rossi splendente intorno a voi. Hai bisogno di trovare i palloncini di muovere la testa. Quando ne trovi uno, guardare da vicino e premere il pulsante per rendere pop. Dovete trovare 4 palloncini. Andiamo! La sfida comincia adesso!"
    8. Che il partecipante a continuare con il passaggio successivo che è il primo esercizio. Questo è basato sul paradigma "x-no" (tradizionalmente conosciuto come "zona pericolosa"), dove il partecipante deve premere il pulsante quando lui o lei non vedere o sentire lo stimolo "apple". Hanno l'insegnante virtuale dire: "ora, potrai vedere alcuni disegni alla lavagna. Devo anche dire poche parole a voi. Si deve prestare attenzione e fare clic sul pulsante, AS FAST AS possibile, quando Vedi o senti qualcosa che non e ' AN APPLE. Ma state attenti! È necessario premere il pulsante ogni volta che vedete o sentite qualsiasi altra cosa. Ad esempio, se si sente "CLOUD" o un disegno di una nuvola appare sulla lavagna, è necessario premere il pulsante. Non ricorda: Mai premere il pulsante quando vedete o sentite apple! La sfida inizia... In questo momento! ".
      Nota: Come le attività sono preimpostate dal programma, non è possibile cambiare il destinazione-stimolo (in questo caso, APPLE).
    9. Che il partecipante a completare l'esercizio scorso seguendo le istruzioni di premere il pulsante ogni volta che lui/lei vede o sente il numero "sette". Questa parte è costituita da un paradigma di "X" (o "Vai" attività). Queste istruzioni di dire: "ora avete intenzione di lavorare con i numeri. Vedrete i numeri alla lavagna e si sente anche numeri. È necessario premere il pulsante ogni volta che si sente o vedere il numero "Sette". NON premere il pulsante per qualsiasi altro numero. Ad esempio, se si sente o vedere il numero "tre" non premere il pulsante. Ricorda: Sempre premere il pulsante quando si vede o si sente «Sette»! Il test inizia ora!"
      Nota: poiché le attività vengono preimpostate dal programma, non è possibile cambiare il destinazione-stimolo (in questo caso, sette).
    10. Stampare il report dei risultati del test tramite il sito Web di test aggiungendo il nome e il cognome del bambino valutato. Questo rapporto viene compilato risultati per le seguenti variabili: omissioni, commissioni, tempo di risposta e variabilità e integrare queste informazioni differenziando queste misure di modalità sensoriale (visual vs uditiva), presenza / assenza di distrattori, e tipo di attività (go vs zona pericolosa), determinando così i profili di esecuzione differenti.
  3. Amministrare il CPT tradizionale16. Si tratta di un CPT che può essere utilizzato in una versione visiva o uditiva, ma in questo protocollo viene utilizzata solo la versione visual. Questo test contiene attività di preselezione. Le norme visual per CPT andare da 4 anni a più di 80, per età e sesso.
    1. Assicurarsi che il partecipante è rilassato, prestando attenzione alla loro respirazione e assicurando che è controllato. Se sembra che il partecipante non sta controllando la loro respirazione. Indicare come segue: "Si dovrebbe concentrarsi sulla contrazione addominale e controllata respirazione fuori".
    2. Aprire l'applicazione di CPT e immettere il nome e data di nascita del bambino e premere il pulsante OK.
    3. Fare clic su finestra di compiti visivi e fare clic sul pulsante di avvio , il computer inizierà a caricare i compiti visivi.
    4. Assicurare che il partecipante è tenendo premuto il pulsante (che è collegato ad un PC) con la mano dominante. Ripetere le istruzioni dal punto 5 della CPT realtà virtuale: "Devi tenere premuto e premere il pulsante con la stessa mano si scrive con".
    5. Informare il partecipante delle seguenti istruzioni per il test: "è necessario premere il pulsante quando si vede un quadrato nero nella parte superiore che è lo stimolo di destinazione. Tuttavia, non premere il pulsante quando il quadrato nero è nella parte inferiore"(Figura 4).
    6. Che il partecipante eseguire la parte di formazione (che dura per circa 3 min) fino a quando non è chiaro il partecipante capisce l'operazione. Nella parte di formazione del CPT, il bersaglio (stimolo a cui il partecipante deve rispondere) e non-bersaglio (stimolo a cui il partecipante deve evitare di rispondere) stimolo appaiono casualmente nella schermata; il terapeuta deve osservare se il partecipante preme il pulsante correttamente o no. Se il partecipante non preme il pulsante secondo le istruzioni, hanno il terapeuta spiegare nuovamente le istruzioni e poi il partecipante sarà necessario ripetere la sezione formazione.
    7. Raccontare il partecipante che il compito è molto lungo e che lei/lui deve stare fermo e concentrarsi su facendo i compiti.
    8. Che il partecipante a completare le attività di CPT. È diviso in due sezioni. La prima sezione del test (la modalità "Raro" o vigilanza), è caratterizzata dalla destinazione: rapporto non bersaglio di 1:3. 5. Ciò è evidenziato da una tendenza a non premere il pulsante. Nella seconda sezione ("Frequenti" o modalità di risposta elevata richiesta) presenta un obiettivo: rapporto non bersaglio di 3,5: 1, quindi il bambino deve inibire la tendenza a rispondere.
    9. Dopo il completamento del CPT, generare il report che consente di compilare le seguenti variabili: omissioni, RT (tempo di risposta tra la presentazione della risposta di stimolo e oggetto di destinazione), commissioni, variabilità, primo D (qualità di concentrazione durante il test basato sul numero di errori nel test) e indice di ADHD, attribuibile a una presenza o assenza di deficit di attenzione con iperattività. Calcolare questo indice ADHD dalla somma di: TR del primo semestre + D prime seconda metà + totale variabilità e viene interpretato come attribuibili a ADHD quando il punteggio è inferiore a-1.80.

4. misure di attivazione corticale in Fp1 e regioni Fpz/Cz (Hemoencephalography e quantificato elettroencefalografia) 17

  1. Aprire il software Bioexplorer e scegli il disegno POCKET_HEG_video_1ch_AI_HEGRatio.bxd.
    1. Premere il pulsante tempo su per vedere il tempo nel corso della valutazione (35 s).
    2. Informare il partecipante che lui/lei non può muoversi e deve essere ancora. Il terapeuta informa il partecipante circa l'importanza di rimanere ancora durante la valutazione dell'ossigenazione del sangue: "ora è molto importante che tu sia ancora durante la valutazione dell'ossigenazione del sangue perché se si sposta, il sistema avrà esito negativo, e sarà necessario misurare nuovamente. Sei pronto?"
    3. Fare clic sul pulsante rosso e immettere il nome del soggetto e il punto corticale che sta per essere misurata (Fp1 regione per la valutazione della capacità di inibizione) e Fpz per la valutazione della capacità di attenzione.
    4. Mettere la fascia sulla fronte del partecipante in un'area specifica: Fp1 (per la valutazione della capacità di inibizione) e Fpz (per la valutazione della capacità di attenzione) come può essere visto nella Figura 5.
    5. Assicurarsi che nessuna luce esterna entra la band. Regolare correttamente la band alla testa del partecipante in modo tale che esso non è sciolto e non si stacchi durante la valutazione.
    6. Mettere il Hemoencephalography-nirHEG (che è collegato al cerchietto) intorno al collo del partecipante, come una collana.
    7. Accendere l'hardware per collegare la band al PC.
    8. Misura l'ossigenazione del sangue di un'area specifica attraverso il nir-HEG programma per circa 35 s. Premere il pulsante verde per iniziare a misurare l'ossigenazione del sangue e 35 s premere successivamente il pulsante bianco per terminare la valutazione.
    9. Stampare l'output fornito dal programma e analizzare il rapporto di nir-HEG del partecipante fornito dal programma. La media di questo strumento è 100 (SD = 20) che è usato per calibrare gli spettrofotometri. Un indice di attenzione (IA) è ottenuta anche tramite il nir-HEG, che dimostra l'incapacità del partecipante per aumentare l'attivazione di rapporto e del cervello. Questo è utile per identificare problemi attentional e misurare la capacità di concentrazione.
  2. Misurare i livelli di attività corticale del partecipante utilizzando l'elettroencefalografia quantificata (Q-EEG), un sistema computerizzato di EEG che fornisce livelli di attivazione corticale mediante il rapporto beta/theta. Esso è utilizzato per misurare i livelli generali di attenzione, non prendendo l'operazione eseguita.
    Nota: L'analisi del rapporto beta/theta sono state condotte secondo precedenti studi12.
    1. Informare il partecipante della corretta respirazione addominale necessaria durante il test.
    2. Aprire il software Bioexplorer e scegliere il disegno combined_Theta_Beta.bxd. Verrà visualizzata la schermata divisa in due finestre (il lato sinistro mostra che l'attività corticale di FP1 e il lato destro Mostra l'attività corticale della CZ)
    3. Fare clic sul pulsante rosso e immettere il nome del soggetto e il punto corticale che sta per essere misurata (Fp1 regione per la valutazione della capacità di inibizione) e Cz per la valutazione della capacità di attenzione.
    4. Mettere l'elettrodo rosso nella regione Fp1 e l'elettrodo blu nella regione Cz, l'applicazione di gel per elettrodi (utilizzando le informazioni riportate in: "http://neurologiclabs.com/neuromonitoring/eeg/", per assicurarsi che gli elettrodi siano posizionati correttamente) (Vedi figura 6 ).
    5. Mettere due più controllo elettrodi (elettrodi bianchi e nero) su participant´s a sinistra e destra lobi delle orecchie, l'applicazione di elettrodi gel.
    6. Assicurare il partecipante ha il suo o suoi occhi aperti durante la valutazione. Il terapeuta deve guardare il partecipante durante la valutazione. Se il partecipante si chiude gli occhi in qualsiasi momento, terminare il processo di valutazione e lo ripeto una volta che il partecipante è riposato.
    7. Posto un sensore di elettromiografia (EMG) sull'avambraccio di destra per individuare il grado di movimento.
    8. Informare il partecipante che lui/lei deve rimanere rilassato, cercando di non spostare durante l'attività di un respiro lentamente. Il partecipante deve concentrare sullo schermo del computer mentre le onde theta e beta sono essere emessa. Il terapeuta dice: "è necessario essere fermi e rilassati per 35 s, l'unica cosa che dovete fare è guardare le onde teta/beta che apparirà sullo schermo del computer".
    9. Premere il pulsante verde per iniziare a misurare l'attività corticale e 35 s premere successivamente il pulsante bianco per terminare la valutazione.
    10. Stampare i risultati generati dal programma e analizzarli. Se il rapporto beta/theta è inferiore al 50% presso Cz, questo evidenzia un deficit di attenzione sostenuta. D'altra parte, se il rapporto è anche inferiore alle Fp1, questo risultato è relativo ad un danno di controllo esecutivo, attribuibile all'iperattività.

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Representative Results

Utilizzando la procedura di valutazione qui presentata, è possibile effettuare una valutazione efficace sulla sintomatologia ADHD al fine di progettare un intervento accurato e formulare raccomandazioni per genitori e insegnanti. Di seguito sono elencate una serie di risultati rappresentativi di un partecipante con ADHD e un partecipante senza ADHD, che consentirà ai professionisti di vedere le differenze tra i due profili.

Una volta che i medici avevano il consenso informato dalle famiglie, una scala cognitiva (WISC IV) è stata amministrata ai bambini al fine di escludere i partecipanti che presentano bassa o alta capacità. I seguenti passaggi quindi compilato un profilo di attentional dei bambini mediante il continuo Performance Test e tecniche di attivazione corticale (Q-EEG e nir-HEG). La figura 7 Mostra i risultati dei bambini con e senza ADHD nella virtuale realtà CPT. questi risultati mostrano i bambini con ADHD hanno più omissioni ed errori di commissioni, nonché attività motoria superiore e tempi di risposta più grandi.

Allo stesso modo, la figura 8 Mostra i risultati ottenuti dal CPT tradizionale mostrando come il bambino con ADHD ha presentato più grandi percentuali di omissioni, le commissioni, i tempi di risposta e della variabilità della risposta. Mentre il bambino senza ADHD ha mostrato i migliori punteggi alla fine delle attività, il bambino con ADHD non ha mostrato miglioramento in uno qualsiasi dei quattro blocchi.

Figura 9 Mostra un esempio di attivazione corticale raccolti da nir-HEG in un bambino affetto da ADHD che hanno ottenuto 24,5 punti percentuali inferiore alla media della regione Fp1.

Allo stesso modo, un esempio delle misure raccolte da Q-EEG in un bambino con ADHD (FP1 regione) sono mostrati nella Figura 10 che evidenzia come i sintomi di ADHD causano una diminuzione nell'attivazione corticale (rapporto beta/theta sotto 0,5).

Figure 1
Figura 1 . Modello di valutazione di ADHD
Basato su Hemoencephalograpy (nir-HEG), quantificato l'elettroencefalografia (Q-EEG) e tradizionale CPT (CPT). Variabili incluse: HEG-Fp1(nir-HEG ratio from left pre-frontal cortex); HEG-FpZ (rapporto di nir-HEG dalla corteccia pre-frontale centrale); Q-EEG-Fp1(beta-theta ratio from left pre-frontal cortex); Q-EEG-CZ (rapporto beta-Teta dalla corteccia centrale); CPT-OMIS (omissioni commit in CPT); CPT-COMIS (commissioni commit in CPT); CPT-VAR (variabilità di risposta durante le attività di CPT); CPT-RT (tempo di risposta ottenuti in CPT); CPT-DPR (prime D indice fornito da CPT); ADHD-INDEX (indice di ADHD fornito da CPT). Questo modello riflette una più forte associazione tra l'attivazione (centrale e sinistra prefrontale) e l'esecuzione in bambini con ADHD rispetto ai loro coetanei senza il disordine. Bassa attivazione corticale (da QEEF) e ossigenazione del sangue (di nir-HEG) nella regione di Fp1, sono legati alle prestazioni bassa nel CPT. allo stesso modo, i livelli normali di ossigenazione sangue e attivazione elettrica sono associati a risultati normali da CPT fornito da Rodríguez et al. 11. Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.

Figure 2
Figura 2 . Testa montata Display(HMD) bicchieri del CPT di realtà virtuale.
L'immagine Mostra gli occhiali di Head Mounted Display (HMD), le cuffie e il pulsante che deve essere tenuto con la mano dominante. L'immagine mostra anche l'aula virtuale che è indicato per il partecipante via i bicchieri e il terapista tramite lo schermo del computer. Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.

Figure 3
Figura 3 . Aula virtuale fornito dal CPT di realtà virtuale.
Ambiente di aula virtuale dove il partecipante fa i compiti che sono spiegati da un insegnante virtuale. Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.

Figure 4
Figura 4 . Immagini presenti nella tradizionale CPT.
L'immagine di destra mostra lo stimolo non bersaglio e l'immagine a sinistra mostra lo stimolo di destinazione. Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.

Figure 5
Figura 5 . Partecipante che porta la band di nir-HEG.
L'immagine mostra il nir-HEG band posizionata nella regione Fp1 e l'hardware connesso.

Figure 6
Figura 6 . Partecipante con elettrodi di Q-EEG.
L'immagine mostra l'elettrodo blu nella regione Cz e quello rosso nella regione Fp1. Gli elettrodi di controllo: bianco e nero, sono stati immessi sul participant´s a sinistra e a destra i lobi delle orecchie, applicare gel per elettrodi. Infine, un elettromiogramma era collocato sull'avambraccio di destra.

Figure 7
Figura 7 . Prestazioni e motore di attività durante il CPT di realtà virtuale.
L'asse Y Mostra i punteggi standardizzati da CPT realtà virtuale (punteggi sopra 60 significa basse prestazioni nella variabile studiata e punteggi sotto i 60 significa buona prestazione delle variabili studiate. L'asse X Mostra le diverse variabili fornite dal test di realtà virtuale. I colori: giallo, arancione e rosso, rappresentano il grado di gravità: basso, medio e alto nello svolgimento delle diverse variabili. A e C illustrano le prestazioni di un partecipante senza ADHD (A) e un partecipante con ADHD (C).
Immagini B e D rappresentano il subject´s capo movimento (attività motoria) durante tutta la prova. Il quadrato verde si riferisce alla lavagna e il quadrato giallo rappresenta l'area in cui la lavagna virtuale può essere all'interno della portata visuale per la rilevazione dello stimolo. Se il bambino muoversi fuori il quadrato giallo, che rende impossibile eseguire correttamente il compito visivo. Il diagramma di dot fornisce un grafico che rappresenta l'attenzione del bambino verso la lavagna e per l'attività generale. Immagine B rappresenta l'attività motoria in un partecipante senza ADHD e immagine D rappresenta l'attività motoria di un partecipante con ADHD.

Figure 8
Figura 8 . Profilo fornito dal CPT tradizionale nelle variabili principali.
La figura A rappresenta il profilo di uno studente con ADHD mentre la figura B Mostra l'esecuzione di un bambino con una performance simile al gruppo normativo. Il termine "SS" si riferisce ai punteggi di livello standard. Punteggi standardizzati sotto 80 rappresentano basse prestazioni. "Q1"(25%), "Q2"(50%), "Q3"(75%) e "Q4"(100%) rappresentano i quattro quartili dei compiti CPT. Questa divisione è utile al fine di vedere se l'attenzione del soggetto diminuisce durante l'attività o non.

Figure 9
Figura 9 . Misura di attivazione con il nir-HEG.
Questa figura mostra l'indicatore di rapporto dell'ossigenazione del sangue a un punto specifico (Fp1/Fpz) e un indice di attenzione che viene espresso come percentuale (una percentuale inferiore al 50% rappresenta un basso indice di attentional).

Figure 10
Figura 10 . Misure di attivazione corticale in FP1.
Le figure mostrano l'output da Q-EEG. La parte superiore mostra le onde beta/theta misurate individualmente, e la parte inferiore mostra il rapporto beta/theta nei risultati di elettromiografia e regione di Cz da avambraccio di destra. Il rapporto di beta/theta CZ è mostrato sulla sinistra (in questo caso è 0.55), attivazione corticale è buono quando il rapporto è superiore a 0,50. L'elettromiografia da avambraccio di destra viene utilizzato per garantire che il partecipante è rilassato a livello muscolare e si trova sulla destra (in questo caso il valore di EMG è 4,22). Buoni valori nell'elettromiografia sono inferiore a 5,0. Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.

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Discussion

Qui presentiamo un efficace protocollo di valutazione di ADHD da 6 a 16 anni di età. Data la complessità sintomatica di ADHD e le sue tariffe alta prevalenza, professionisti necessario disporre di strumenti affidabili e validi per diagnosticare questa malattia. In genere, sono ampiamente utilizzati questionari basati su osservazioni comportamentali. Tuttavia, l'uso di questi strumenti come la misura di valutazione sole ha alcune limitazioni, tra cui potenziali soggettività da parte l' osservatore18.

Come mostrano i risultati, questo protocollo insistito sulla evidenziando le differenze tra un partecipante con ADHD contro un partecipante senza ADHD. Più in particolare, potrebbe essere visto che un partecipante con ADHD aveva punteggi più bassi in attentional variabili da entrambi TTC (omissioni, commissioni, tempi di risposta e attività motoria) così come l'ossigenazione corticale inferiore di attivazione e sangue nel cervello Fp1 e Fpz/Cz regioni. Per questo motivo, è molto rilevante per contrasto le informazioni ottenute dalle scale di osservazione con il profilo cognitivo dei bambini e la performance in CPTs. professionisti possono quindi effettuare una valutazione più realistica e affidabile e, quindi fornire consigli per genitori e insegnanti che sono più specificamente adattati alle esigenze individuali di ogni bambino.

Tuttavia, un passo fondamentale di questo protocollo è la gestione dei criteri di esclusione; i professionisti devono garantire che i sintomi ADHD non sono dovuti a un'altra causa come problemi percettivi, emotivi o sociali19.

Un limite minore del presente protocollo è il tempo necessario per completare ogni valutazione. In genere, questo protocollo migliore è diviso in diverse sessioni per garantire benessere partecipante. L'applicabilità di questo metodo è stato presentato in precedenti studi11,12 , che ha mostrato l'efficacia del modello di valutazione per ottenere un'accurata diagnosi di ADHD secondo il manuale diagnostico e statistico dei Criteri di disturbi mentali.

Future linee di ricerca si baserebbe sull'inclusione di strumenti neurologici per ottenere una valutazione obiettiva di ADHD, prendendo in considerazione metodi di neuroimaging strutturale e funzionale. Anche se, questa ricerca usato analisi quantitativa da elettroencefalografia quantificata e Hemoencephalography (nir-HEG), che sarebbe positivo l'inclusione di altri strumenti per misure neuropsicologiche di contrasto. Inoltre, questo tipo di studio aiuta i clinici per rilevare profili specifici di attivazione corticale (Q-EEG) e CPT (controllo esecutivo) per distinguere i tre tipi di presentazioni di ADHD.

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Disclosures

Gli autori che sono elencati sopra certificano che ci sono senza interessi finanziari o altri conflitti di interessi per quanto riguarda lo studio presente.

Acknowledgments

Quest'opera è stata sostenuta da un progetto del Principato delle Asturie (FC-15-GRUPIN14-053) e un dottorato grant dal programma Severo Ochoa (BP14-030). Vorremmo ringraziare Anna Bujnowska per il suo contributo e Heather Marsh e Nigel Marsh per il loro aiuto.

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.

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References

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Tags

Neuroscienze emissione 134 disordine di iperattività di Deficit di attenzione valutazione Test di Performance continuo realtà virtuale funzioni esecutive misure di attivazione corticale quantificato l'elettroencefalografia Hemoencephalography
Utilizzando l'attivazione del cervello (nir-HEG/Q-EEG) e misure di esecuzione (TTC) in un protocollo di valutazione di ADHD
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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).

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